vignette|160px|Le Taipei 101, le plus grand gratte-ciel du monde de 2004 à 2010, culminant à , à Taipei, Taïwan. vignette|160px|La tour Shanghai, grand gratte-ciel du monde, culminant à , à Shanghai, Chine.|alt=La Tour Shanghai, plus grand gratte-ciel du monde, culminant à et à Shanghai. vignette|160px|Le One World Trade Center à New York est le plus haut immeuble du continent américain avec sa flèche, et pour sa structure.
Un gratte-ciel ou tour est un bâtiment de très grande hauteur. Il n'existe pas de définition officielle ni de hauteur minimale à partir de laquelle un immeuble est qualifié de gratte-ciel, cette dernière notion étant essentiellement relative : ce qui est perçu comme gratte-ciel peut varier fortement en fonction de l’époque ou du lieu. Toutefois, la société allemande Emporis qui recensait les gratte-ciel de la planète considérait qu'un gratte-ciel est un édifice composé de plusieurs étages et qui mesure au moins de hauteur.. Pour les gratte-ciel d'au moins de hauteur, les anglophones utilisent le terme de « supertall » et celui de « megatall » pour les gratte-ciel d'au moins de hauteurVoir le site Skyscrapercity..
Par ailleurs, ne sont pas considérées. comme gratte-ciel certaines tours comme la tour Eiffel (1889), car il s'agit d'une tour d'observation et non pas d'un immeuble constitué d'une juxtaposition d'étages sur au moins la moitié de la hauteur.
Étymologie et linguistique Le substantif masculin. [consulté le 2017].. « gratte-ciel », composé de « gratte », forme conjuguée de « gratter », et de « ciel », est un calque (sens 3). de l'anglais américain « », lui-même composé de « » (« ciel ») et de « » (« qui gratte »).
Comme beaucoup de termes de la langue anglaise, le mot skyscraper vient du langage des marins.:
Jusqu'au les lourds navires à voies carrés se "contentaient" de deux ou trois "étages" de voile dénommés (en français), de bas en haut : basses voiles, huniers, et perroquets . Avec la concurrence commerciale forcenée du et l'avènement des fins et rapides clippers taillés pour les records de vitesse commerciale, les mâtures prirent de l'altitude (huniers et perroquets furent dédoublés, hunier fixe et hunier volant, perroquets fixes et volants) et un sixième étage de voiles fut ajouté : Les cacatois (d'après le cacatoês, un psitaccidé qui aime à se percher très haut). Pour les audacieux qui cherchaient encore un supplément de propulsion, on ajoutait parfois un septième niveau de voiles (les contre-cacatois) pour lesquels les matelots anglais et américains trouvèrent des appellations imagées : Skysail (litt voile du ciel) moonraker (racle-lune) repris sous un autre sens dans le titre d'un roman de Ian Fleming pour désigner une fusée type V2 améliorée et finalement Skyscraper -Littéralement gratte-ciel- qui passa dans le langage des "terriens" pour désigner un immeuble de grande hauteur (Comparaison assez valide: sur les derniers grands voiliers la pomme du grand mât culminait à plus de soixante mètres de hauteur.)
Le terme est défini comme invariable avant les rectifications orthographiques du français en 1990, mais s'accorde au pluriel (« gratte-ciels ») selon ces rectifications, comme les noms communs composés ; les deux orthographes sont donc correctes.
Histoire
vignette|upright|gauche|Comparaison de hauteur entre les plus hauts bâtiments du monde en 1896. vignette|upright|gauche|Phare d’Alexandrie de . Il existe depuis l'Antiquité des bâtiments de grande hauteur. Généralement, il ne s'agit pas d'immeubles d'habitation, mais plutôt de monuments. Ainsi, la pyramide de Khéops, dont la hauteur atteint presque , est un tombeau. On peut citer aussi le phare d'Alexandrie () ou les ziggourats de Babel ou encore la tour Hassan () à Rabat. Au Moyen Âge, les flèches de certaines cathédrales dépassent aisément les de hauteur comme celles de Strasbourg (), Rouen (, dont la flèche fut construite au ), et de Lincoln ( avant son effondrement).
Parmi les plus anciens immeubles d'habitation de haute taille, on peut citer le donjon du château de Vincennes, construit au et qui, mesurant de hauteur, est actuellement le plus haut d'Europe, ou bien le donjon du château de Coucy, construit au et qui, mesurant de hauteur, fut le plus grand d'Europe pendant près de jusqu'à sa destruction en 1917. De nombreuses tours de fonction militaire ou nobiliaire furent construites durant le Moyen Âge à Bologne en Italie. Selon les estimations, il y aurait eu de 80 à de ce genre à Bologne. La plus haute ayant résisté au temps est la tour Asinelli ().
Le gratte-ciel, à proprement parler, naît aux États-Unis vers la fin du . La reconstruction de Chicago après le grand incendie de 1871 a permis l’émergence d’une nouvelle approche de la construction d’immeubles afin de réduire les coûts liés à l'augmentation du prix des terrains. Il fallait trouver un moyen pour se protéger en même temps de l'eau (surélévation) et du feu (ossature en acier et non plus de bois), ce moyen devait être rapide, solide, facile d'assemblage. C'est ainsi que William Le Baron Jenney fut amené à élaborer un système de structure interne sur laquelle repose tout l'édifice, le mur extérieur n’ayant plus rien à porter. Ce travail était basé sur ceux de Viollet le Duc.. Il tira également parti de l'invention de l'ascenseur mécanique et notamment de l'ascenseur de sécurité par Elisha Otis. Les premiers architectes de ce que l'on a appelé plus tard l'École de Chicago, comme Daniel Burnham, Louis Sullivan ou encore John Wellborn Root, ont créé par leurs œuvres et par leur influence un modèle de développement urbain qui a caractérisé toutes les villes américaines au . vignette|upright|Inauguré en 1885 à Chicago, le est considéré comme le premier gratte-ciel de l'histoire de l'architecture. Il est difficile de dire quel fut le premier gratte-ciel de l’Histoire. Ce « titre » est disputé entre le New York Tribune Building, dessiné par Richard Morris Hunt (New York, 1875, ), et le Home Insurance Building (Chicago, 1885) de de hauteur. LeRoy Buffington disait aussi avoir inventé le gratte-ciel en 1880 à la suite d'une idée qui lui avait été suggérée par les Conférences sur l'architecture de Viollet-le-Duc.. Alors que Chicago après la construction du Masonic Temple règlemente de façon stricte la construction de gratte-ciel à partir de 1893 en limitant la hauteur des immeubles à une quarantaine de mètresGratte-ciekl, Caroline Mierop, Norma Editions, page 29, (il faudra attendre 1922 pour qu'y soit achevé le premier gratte-ciel d'au moins de hauteur, le Wrigley Building), les autorités municipales de New York laissent une beaucoup plus grande liberté aux promoteurs. Ainsi aucune loi jusqu'en 1916 ne vient y limiter ni la masse ni la hauteur des constructions. C’est une course au plus haut building qui commence alors avec la construction du en 1890, haut de , du Manhattan Life Insurance Building (1894, ), qui fut le premier immeuble a dépasser les , du Park Row Building (1899, ), puis de la Metropolitan Life Tower qui franchit la barre des en 1909 avant d'être dépassé par le Woolworth Building en 1913 avec ses de hauteur. Le mouvement s'étendit à de nombreuses villes des Etats-Unis telles que Pittsburgh, Philadelphie, Birmingham (Alabama) par exemple et se poursuivit après la Première Guerre mondiale particulièrement durant les années folles avec des réalisations telle que la Tribune Tower, le 40 Wall Street, mais surtout par le Chrysler Building puis l'Empire State Building qui atteint en 1931.
Quasiment arrêté par la crise économique des années 1930 et la deuxième guerre mondiale, le mouvement de construction de gratte-ciel reprend dans les années 1950, à New York et à Chicago et, à un moindre niveau, dans d'autres villes du monde et s'amplifie constamment jusqu'à nos jours. Les tours jumelles du World Trade Center (WTC) à New York deviennent les plus hauts gratte-ciel du monde en 1973 avec , elles sont dépassées la même année par l'achèvement de la Willis Tower (connue sous le nom de « Sears Tower » jusqu'en 2009) à Chicago qui mesure . C'est une véritable bataille qui est engagée entre ces deux villes.
Près de 10 %. des monteurs d'acier (en anglais « », ouvrier qui rivette les poutres suspendues dans le vide à l'aide de clés à mâchoire) appartiennent à la tribu des Mohawks, les autres étant principalement des Terre-Neuviens d’origine irlandaise ou des descendants d'immigrants venus d’Allemagne ou de Norvège. Un mythe tenace, popularisé par des œuvres comme High Steel de Don Owen, Spudwrench : l'homme de Kahnawake d'Alanis Obomsawin, Pardon aux Iroquois, Les Mohawk, Charpentiers de l'acier d'Edmund Wilson, ou les photographies de Lewis Wickes Hine, veut que ces bâtisseurs de charpentes métalliques se recrutent dans ces populations qui auraient une insensibilité naturelle au vertige..
C'est en Asie, dans des régions à forte croissance économique, que la construction de gratte-ciel est la plus spectaculaire en particulier dans le monde chinois. La Taipei 101, inaugurée en 2004 à Taïwan, était, à son époque le plus haut gratte-ciel du monde. Les pays du Golfe, et spectaculairement les Émirats arabes unis, ont également multiplié les constructions, essentiellement depuis les années 1990. La Burj Khalifa à Dubai a atteint, le , sa hauteur finale de ., ce qui en fait depuis lors le plus haut gratte-ciel et la plus haute structure du monde, tandis que la Kingdom Tower à Djeddah (Arabie saoudite) devrait atteindre plus de pour quand elle devrait être achevée en 2028 ..
Construction Tour traditionnelle Les gratte-ciel sont traditionnellement construits sous forme d’une tour monolithique organisée autour d’un noyau central comprenant notamment les voies de circulation verticale (escaliers, ascenseurs) et les réseaux (eau, électricité, communications…). La structure porteuse peut être concentrée dans ce noyau central, ou répartie sur des piliers. Certains édifices ont également bénéficié d’une armature entièrement métallique. En matière de construction, il y a une rivalité entre les tenants de la construction en béton, plus résistant au feu, et les tenants de la construction en acier. À l'origine, les gratte-ciel avaient une structure en acier, les murs n'étant pas porteurs. Pour les très grandes hauteurs, l'acier est souvent préféré, car le béton devient trop lourd, manque de flexibilité et n'est pas assez résistant. Cependant, des bétons haute résistance ont été progressivement mis au point. Ainsi, pour pouvoir édifier la plus haute tour du monde, la Burj Khalifa, la filiale BTP de Samsung a mis au point un béton capable de supporter une pression de au centimètre carré. de béton auront été utilisés pour cette tourCapital, décembre 2008 page 56.
La concentration des circulations en un point du bâtiment pose le problème de son évacuation en cas d’urgence si ces circulations sont rendues impraticables (notamment à cause d’un incendie). De la même manière, la concentration des structures porteuses peut rendre le bâtiment vulnérable si elles sont endommagées. Un autre problème rencontré est l’éclairage des zones les plus centrales : au-delà d’une certaine distance, la lumière naturelle n’est plus suffisante pour qu’on puisse se passer d’éclairage artificiel.
Dans les zones hautement sismiques, comme le Japon, la construction d'immeubles de grande hauteur pose de redoutables problèmes de sécurité. Des systèmes complexes de vérins et de balanciers permettent aux immeubles de garder leur stabilité en cas de séismes.