La tour Eiffel présente l'apparence générale d'un tronc de pyramide quadrangulaire régulière à faces courbes. Elle est en réalité essentiellement constituée par quatre montants ou arêtiers distincts en treillis, rectilignes jusqu'à la première plate-forme, curvilignes ensuite, et seulement reliés, d'abord au sixième et au tiers environ de la hauteur, par des poutres horizontales également en treillis, formant ceintures et portant planchers, puis du second étage jusqu'à leur point de jonction, par des diagonales en croix de Saint-André. Les arêtes intérieures des montants sont d'ailleurs supprimées à partir du second étage. Tout le reste, grands arcs formant voûte sur chaque façade, consoles, balcons, campanile, n'intervient que pour l'ornementation et ne contribue en rien à la stabilité de la tour. Sa teinte, à l'origine, allait en dégradant du rouge sombre, à la base, au jaune orange, au sommet.

Les fondations ne sont pas la partie la moins intéressante de l'oeuvre. Le sous-sol est formé en cet endroit par une couche d'argile plastique de 16 mètres, reposant sur la craie du bassin de Paris et surmontée d'un banc de sable et de gravier compact, qui s'incline rapidement vers le lit de la Seine et qu'il était de toute nécessité d'atteindre : le terrain supérieur n'est en effet qu'un amas de sable fin ou vaseux et de remblais n'offrant pas une consistance suffisante. Pour les piles Est et Sud (de gauche et de droite, et en arrière, lorsque l'on fait face à l'École militaire), nulle difficulté. Le banc de sable fut rencontré à la profondeur de 7 mètres et l'on put opérer à l'air libre. Pour les piles Nord et Ouest, au contraire, distantes de la berge de 120 mètres seulement, il fallut aller chercher; ce banc à 12 mètres, c'est-à-dire 5 mètres au-dessous du niveau de l'eau, et l'on dut recourir au procédé de l'air comprimé.
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La Tour Eiffel.

Chaque pile a quatre arêtes et chaque arête a sa fondation particulière. Il y a ainsi 16 massifs, qui ont trois de leurs faces verticales et la quatrième inclinée à 52°, suivant la direction de l'arête correspondante. Leur base, rectangulaire, a 10 mètres sur 6 mètres pour les piles Est et Sud, 15 mètres sur 6 mètres pour les piles Nord et Ouest; elle est formée par une épaisse couche de béton au ciment de Boulogne. Le môle lui-même est en pierres de Souppes, couronnées par deux assises de larges pierres de taille de Château-Landon. Chaque arête est fixée au moyen d'un sabot en fonte que calent deux boulons scellés, de 7 mètres de longueur sur 0,10 mètre de diamètre.

Cet ancrage, inutile pour la stabilité de la tour, donne cependant un excès de garantie contre tout glissement. Il a en outre servi pour le montage des fers en porte à faux. Enfin, dans chaque sabot a été ménagée, par une disposition ingénieuse, une presse hydraulique de 800 tonnes, que deux hommes pouvaient facilement faire fonctionner. Ces seize puissants leviers de réglage, qui ont été employés avec succès pour l'assemblage des montants avec les poutres du premier étage, étaient d'autre part destinés à rétablir au besoin la parfaite verticalité de l'édifice. Il aurait même été pratiquement aisé à 32 hommes faisant agir simultanément cette force totale de 12 800 tonnes, de soulever de plusieurs centimètres la tour entière. Son poids, au moment de sa construction, ne dépasse pas en effet 9000 tonnes, y compris les accessoires (il est de 10 100 tonnes aujourd'hui). Il se résout, en y ajoutant l'effort des plus grands vents et la charge de la maçonnerie de substruction, qui cube 12 000 mètres, en une pression verticale de 3,7 kg au maximum (3 atmosphères et demie) sur chaque cm² des 1200 mètres de la surface d'appui. Quant à la plus forte pression oblique, elle s'exerce sous les sabots, sur les assises en pierre de taille; mais là même elle n'est que de 30 kilogrammes par centimètre carré, et ces pierres ont donné aux essais une résistance de 1235 kilogrammes. Ainsi, nul danger de tassement ni du sol, ni des fondations. Toute cette infrastructure disparaît dans un remblai arasé au niveau du Champ de Mars (sauf pour la pile Sud, où une vaste cave a été conservée entre les quatre massifs), et un soubassement décoratif, en grandes dalles de béton Coignet, entoure le pied de chacune des quatre piles. L'écartement de deux piles voisines est de 103,9 m entre leurs axes, de 118,90 m entre les arêtes extérieures des fers, de 129,25 m entre les côtés extérieurs des soubassements.

De la base au premier étage, les quatre montants sont des prismes à section horizontale carrée de 15 m de côté, inclinés à 52°. Leurs arêtes ou arbalétriers sont des poutres de fer creuses de 0,80 m de côté. Elles sont reliées par des pièces en treillis de fer cornières disposées en croix de Saint-André et par des traverses horizontales de même contexture formant avec les premières des panneaux de 12,50 m de hauteur. Jusqu'à 26 mètres, le montage « en porte à faux » put s'effectuer au moyen de simples bigues munies de treuils et sans le secours d'aucun échafaudage. Douze gigantesques pyramides en bois étayèrent ensuite les douze arbalétriers intérieurs, et quatre puissantes grues pivotantes de 12 mètres de portée, que l'on déplaçait progressivement le long des futures poutres de roulement des ascenseurs, hissèrent désormais les lourdes pièces, métalliques. Quant aux poutres transversales de 7,50 m de côté et 45 mètres de longueur, qui réunissent les quatre montants et leur servent en même temps de points d'appui, elles furent mises en place, partie à l'aide de quatre nouveaux échafaudages de 48 mètres de hauteur, partie par cheminement en porte à faux. Elles sont dissimulées par de nombreux accessoires et appliques purement décoratifs. Elles supportent un plancher qui est à 57,63 m au-dessus du sol, mesure 70,70 m de côté, 4200 m² de surface, et présente en son milieu un vaste trou béant. Trois restaurants et une salle de concert y sont installés dès l'origine; un promenoir couvert, de 983 mètres de développement sur 2,60 m de largeur, en fait le tour. Quant aux quatre arches monumentales qui s'ouvrent sur chaque façade, elles ne sont, nous l'avons dit, que des motifs d'ornementation; elles mesurent 39,40 m de hauteur sous clef de voûte et 74,24 m de corde.

De la première à la troisième plate-forme, les montants sont constitués par les mêmes éléments légèrement modifiés. Leurs sections horizontales, quoique toujours carrées, vont en rétrécissant depuis 15 mètres jusqu'à 5 mètres de côté. Leurs arêtes sont dirigées suivant la courbe de plus grande résistance au vent; au nombre de 16 jusqu'à la deuxième plate-forme, elles se réduisent ensuite à 12, toutes extérieures, puis à 8. Cette seconde partie du montage s'effectua beaucoup plus facilement et sans échafaudages. Les mêmes grues fonctionnèrent dans des conditions analogues. Des relais, desservis par des locomobiles, furent seulement installés sur les plates-formes successives. La deuxième, supportée comme la première par un cadre de poutres en treillis, est à 115,73 m au-dessus du sol et est également entourée d'un promenoir de 2,60 m de largeur. Mais son plancher, de 1400 m², est continu. Le Figaro y tirait pendant l'Exposition une édition spéciale. La troisième est à 276,13 m; le public ne monte pas plus haut. La tour n'a plus que 10 mètres de largeur; mais une terrasse en encorbellement porte à 18,65 m le côté du plancher. Tout autour règne une galerie couverte d'où l'on découvre, derrière des châssis vitrés, un panorama féerique; par les temps très clairs, les lunettes qui y sont disposées permettent de découvrir des points distants de 90 kilomètres (forêt de Lyons, près de Rouen). Le centre est affecté à divers services. Au-dessus sont aménagées 6 petites salles. Trois constituaient l'appartement de Eiffel, qui y avait tout un ameublement avec piano, lustres Edison, cheminée à gaz, etc. (C'est aujourd'hui un musée-vitrine). Les trois autres étaient des laboratoires d'astronomie, de physique et météorologie, de microbiologie. Une terrasse à ciel ouvert fait le tour de l'étage (278,95 au-dessus du sol).

Le campanile, dont la hauteur est celle d'une maison à six étages, est formé par quatre arceaux convergents en treillis, orientés suivant les diagonales de la section carrée de la tour et portant à l'origine en leur point de jonction le phare terminal. Sa lampe, alimentée par un courant de 100 ampères, avait une portée théorique de 200 kilomètres. En réalité, la courbure de la terre ne permettrait de l'apercevoir qu'à 85 kilomètres pour des points cotés 34 m (alt. du Champ de Mars), qu'à 127 km pour des sommets de 300 m. Ce phare qui avait disparu, a été remplacé par un autre au cours des dernières années, dans le cadre d'une refonte complète de l'éclairage de la tour entamée en 1986 (dans la perspective du centième anniversaire de l'édifice), et encore repensé depuis l'an 2000.

Une dernière plate-forme, de 1,40 de diamètre, que surmonte un paratonnerre dont on se servait jadis de hampe pour un drapeau de 50 m², occupe le sommet de la coupole du phare (ce qui donnait une hauteur totale à l'édifice de 312 mètres). Dès l'achèvement de la tour, de nombreux instruments de météorologie, construits par  Richard, y constatait automatiquement les divers phénomènes atmosphériques. C'étaient deux thermomètres à maxima et à minima, un psychromètre, un hygromètre et un pluviomètre, simplement enregistreurs; un thermomètre, une girouette et deux anémomètres, transmettant par fils électriques leurs indications au bureau central météorologique de la rue de l'Université. Des antennes de radio ont commencé également à être installées dès 1901, et son utilité ainsi reconnue a sauvé la tour de la démolition à laquelle elle était promise à l'époque. D'autres antennes ont été ajoutés (parfois aussi retirées ou changées) au fils des ans, donnant à l'édifice une hauteur variable. Elle est aujourd'hui de 324 mètres. La terrasse sommitale restant, comme à l'origine, à 300,52 m au-dessus du sol, à 334,02 m au-dessus du niveau de la mer. 

Lors de l'achèvement de la tour Eiffel, les autres monuments les plus élevés de la Terre étaient : la Mole Antonelliana, à Turin (170 m), l'obélisque de Washington (169 m), la cathédrale de Cologne (156 m), la cathédrale de Rouen (150 m), le munster de Strasbourg et la grande pyramide d'Égypte (142 m). Les dômes des Invalides et du Panthéon, à Paris, n'avaient que 105 m et 79 m. La tour Eiffel restera le monument le plus haut du monde jusqu'en 1930, date de la construction du Chrysler building à New-York. Malgré la hauteur du sommet de la tour Eiffel, les oscillations y sont insensibles et leur amplitude ne saurait, dans les conditions les plus défavorables, dépasser 40 centimètres. Les éléments de l'édifice ont du reste été calculés pour résister à des pressions latérales de 400 kilogrammes au mètre carré; dans les plus grandes tempêtes, cette pression n'a jamais dépassé à Paris 150 kilogrammes.

L'ascension s'effectue soit par les escaliers, soit par les ascenseurs. II y a de la base au premier étage, dans chacune des piles. Est et Ouest., un escalier en zigzags de 1 m (360 marches), du premier au deuxième, dans chacune des quatre piles, un escalier hélicoïdal de 0,60 m (380 marches); ces six escaliers sont accessibles au public; du deuxième au troisième, un unique escalier hélicoïdal de 0,60m, interdit au public (1062 marches); du troisième au phare, d'abord un escalier en partie hélicoïdal (71 marches), puis 30 échelons dans une cheminée centrale de 0,80 m de diamètre, du phare à la terrasse supérieure, 16 nouveaux échelons. En tout, y compris les 8 marches du soubassement, 1927 marches et échelons.
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Points de vue sur la Tour Eiffel.

De nouveaux ascenseurs sont en service aux niveaux supérieurs depuis les années 1980. Mais leur logique de fonctionnement n'a pas changé depuis l'origine.  Les ascenseurs en place à l'inauguration sont ainsi de trois types différents. Deux ascenseurs Roux, Combaluzier et Lepape vont en une minute et demie du sol à la première plate-forme par les piles Est et Ouest ; un ascenseur Otis va en deux minutes du sol à la deuxième plate-forme par la pile Nord; un autre ascenseur Otis va en une minute de la première à la deuxième plate-forme par la pile Sud; enfin, un ascenseur vertical Édoux va en 4 minutes de la deuxième à la troisième plate-forme. La cabine de l'ascenseur Roux, Combaluzier et Lepape, aménagée pour 100 voyageurs, est poussée par une série de tiges articulées, qui remplissent le double office d'une chaîne sans fin, s'engrenant sur une roue motrice à empreintes et sur une poulie, et d'un piston rigide dont les éléments sont emprisonnés dans une gaine en tôle s'opposant à tout déplacement latéral. Une rainure pratiquée dans la gaine permet l'attache au véhicule. La cabine de l'ascenseur Otis, disposée pour 45 voyageurs, est entraînée par 4 câbles en fils d'acier. Le mouvement leur est communiqué par un piston qui est établi au bas de la pile et qui n'a que 10 mètres de longueur, mais dont les déplacements se trouvent multipliés par 12 grâce à un système de poulies mondées formant un gigantesque palan à 48 brins. L'ascenseur Edoux est double. Une première cabine à 60 places est poussée par deux pistons verticaux parallèles de 80 m de hauteur et de 0,32 m de diamètre; et va d'un plancher intermédiaire, à 196 m du sol, jusqu'à la troisième plate-forme. De sa partie supérieure partent 4 câbles qui, passant sur des poulies établies au sommet de la tour, supportent une deuxième cabine analogue allant de la deuxième plate-forme au plancher intermédiaire. Pendant que l'une monte, l'autre descend, et un transbordement s'effectue au plancher intermédiaire où elles se rencontrent. Ces divers ascenseurs sont munis de freins puissants parant à toute éventualité. Leurs moteurs sont hydrauliques. L'eau est élevée dans deux réservoirs, au deuxième étage et au sommet, par 4 machines à vapeur, d'une puissance totale de 500 chevaux, installées dans la cave de la pile Sud. Là sont encore deux autres machines, affectées à la production de la lumière électrique. Dernier détail : l'écoulement de l'électricité atmosphérique est assuré par 16 conduites en fonte de 0,50 m de diamètre, en communication avec la partie métallique de la tour et immergées audessous du niveau de la nappe aquifère du sol.

Le  poids des fers et fontes de l'ossature de la tour est à sa construction de 7500000 kilogrammes. environ; mais son poids total, y compris les planchers, constructions, ascenseurs, etc., s'élève, nous l'avons dit, à 9 millions de kilogrammes. Le nombre des rivets est de 2 millions et demi, dont 800 000 ont été posés sur place. Toutes les pièces métalliques, au nombre de 12 000, ont donné lieu à autant d'épures, dont les éléments ont été calculés par logarithmes à 0,0001 m près. Elles ont été amenées des usines de Levallois-Perret à pied d'oeuvre, percées de tous leurs trous et entièrement terminées. Aucun ajustage, aucun alésage n'ont été nécessaires au cours du montage, qui n'a jamais occupé plus de 300 ouvriers. La dépense totale a atteint 6 500 000 F se répartissant ainsi :

Fondations, maçonnerie, soubassement : 900 000 F; 
Fers et montage métallique : 3 800 000 F ; 
Peinture (quatre couches) : 200 000 F; 
Ascenseurs et machines : 1 200 000 F; 
Installations et aménagements divers : 400 000 F.

Sous la Tour Eiffel exactement.  (© Photos : Serge Jodra, 2010).