Brevet FR2123044A1 — publié le 19720908

La présente invention concerne des structures tendues à l'aide d'un moyen pneumatique. Elle concerne également les applications de ces structures, en particulier à la couverture des bâtiments et à la conformation d'autres structures. 5 Les structures tendues couramment construites ou projetées se caractérisent par des formes à double courbure, de forte convexité générale. Elles nécessitent des ancrages encombrants au sol, sur lesquels s'exercent des forces très importantes. Les structures gonflables n'ont pas une fiabilité totale 10 pour ce qui concerne l'étanchéité de l'enveloppe du gaz de gonflage ; elles nécessitent,' par conséquent, des dispositifs de secours sous la forae d'un compresseur en état constant de marche ou d'étais rigides qui permettent d'éviter l'écrasement de l'enveloppe au sol en cas de fuite. 15 Les structures mixtes, c'est-à-dire les structures dans les quelles la totalité du volume intérieur à la structure est soumise à une pression supérieure à la pression atmosphérique, impliquant l'utilisation de compresseurs puissants. L'étanchéité doit être aussi parfaite que possible, ce qui nécessite 20 de donner aux accès la structure de sas. Le but de la présente invention est la réalisation d'une structure tendue, éventuellement étanche, ne présentant pas les inconvénients qui viennent d'être mentionnés. La Demanderesse a en effet conçu un moyen permettant de 25 tendre deux nappes, continues ou discontinues, sans donner à celles-ci une courbure excessive, dans des conditions telles que la structure soit en équilibre de forces et ne nécessite que des supports verticaux. L'objet de la présente invention est une structure tendue 30 caractérisée en ce qu'elle comprend deux nappes solidaires d'un cadre rigide, entre lesquelles est interposé un corps gonflable, apte à conférer auxdites nappes, après gonflage, la tënsion désirée. Le cadre rigide de la structure conforme à l'invention est 3 5 réalisé en un matériau résistant et peut avoir une forme quelconque. Il se développe en général dans un plan sous la forme d'un polygone ou d'une courbe (cercle par exemple). L'expression "cadre rigide" ne doit pas être prise dans un sens restrictif ; le cadre peut, en effet, subir des déformations du fait des 40 tensions que les nappes exercent sur lui. 70 25610 2 2123044 Les nappes, dont le périmètre est découpé à la forme du cadre, ont en général une surface légèrement supérieure à celle délimitée par le cadre, de sorte que, leur périmètre restant solidaire du cadre, elles peuvent être écartées l'une de l'autre 5 et par conséquent tendues par le corps gonflable. Il n'est pas nécessaire que les nappes soient continues ; ainsi, dans le cas où. l'on utilise la structure pour couvrir un bâtiment, la nappe supérieure doit être réalisée en un matériau étanche (par exemple du caoutchouc butyl), tandis que la nappe inférieure ■JO peut être constituée par un réseau de câbles convergents, ou par un filet de câbles. Les deux nappes peuvent être rendues solidaires du cadre, directement ou indirectement, par tout moyen de fixation connu. Il est également possible de les fixer en outre l'une à l'autre 15 le long de leur périmètre, le cadre se trouvant alors soit à l'intérieur, soit à l'extérieur du volume compris entre les deux nappes. Le corps gonflable - ballon, boudin ou autre - est gonflé avec du gaz comprimé et écarte les deux nappes, en engendrant 20 une précontrainte et en permettant l'écoulement éventuel des eaux de pluie sur la nappe placée en extrados.,L'avantage du corps gonflable utilisé dans le cadre de l'invention est qu'il écarte les deux nappes en venant à leur contact par de vastes surfaces, sans risquer par conséquent de les déchirer. 25 Les structures tendues conformes à l'invention sont applicables en particulier à la couverture des bâtiments et à la conformation d'autres structures. Ces applications entrent dans le cadre de l'invention. Les dessins annexés illustrent schématiquement certaines 30 formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins, qui n'ont pas de caractère limitatif : La figure 1 est une vue de dessus d'une structure tendue conforme à l'invention, dans laquelle le cadre se trouve à 1'intérieur du volume compris entre les deux nappes* 35 La figure 2 est une coupe selon l'axe II-II de la figure 1 ; La figure 3 illustre un type d'assemblage des éléments du cadre rigide^ La figure 4 représente une forme de réalisation de la nappe inférieure, laquelle, dans ce cas est discontinue et constituée 40 par un faisceau de filins convergentsj 70 25610 3 2123044 La figure 5 est une vue de dessus de l'assemblage de plusieurs structures tendues conformes à l'invention. Avec référence aux figures 1 et 2 : Une nappe supérieure 1, qui peut être en caoutchouc butyl 5 dans le cas où l'on désire obtenir une structure étanche, et une nappe inférieure 2, qui peut être réalisée en tout matériau et être, continue ou discontinue, sont solidaires d'un cadre 3 de forme carrée. L'écartement des nappes est assuré par un ballon 4 gonflé. Ce ballon doit présenter une rémanence aussi faible 10 que possible et ne doit pas être poreux. Cependant, la fiabilité de l'enveloppe du ballon'n'est pas aussi critique que dans le cas d'une structure totalement gonflable, car, d'une part, la confection du ballon est plus facile et plus sûre que celle d'un volume plus complexe et, d'autre part, la crevaison éven-15 tuelle du ballon n'a pour effet que de faire retomber la nappe 1 sur la nappe 2, ce qui ne présente pas de dommage pour le volume recouvert, puisque le cadre 3 est supporté verticalement (les supports n'ont pas été représentés sur la figure 2), Le ballon • peut être périodiquement regonflé par l'intermédiaire de la 20 valve 5 au moyen d'un compresseur. Les nappes 1 et 2 sont rendues solidaires du cadre 3 par un moyen quelconque ; ainsi, par exemple, elles peuvent être fixées séparément au cadre le long de leur périmètre ou elles peuvent être serrées dans une lèvre commune ménagée dans le cadre. Lorsque les nappes 1 et 2 sont 25 continues, elles peuvent être fixées l'une à l'autre le"long de leur périmètre par des moyens classiques tels que le laçage par l'intermédiaire d'oeillets ; le cadre est alors situé soit à l'intérieur du volume compris entre les deux nappes (il n'est pas nécessaire dans ce cas de prévoir un autre moyen de fixation), 30 soit à l'extérieur de ce volume (il convient dans ce cas de rendre solidaires le cadre rigide et la bordure de fixation des périmètres des nappes). Lorsque le cadre est un polygone, il peut être avantageux qu'il soit constitué d'éléments rectilignes tels que les éléments 35 6, 7, 8 et 9 (figure 3), que l'on rend solidaires deux à deux au nqyœ. de raccords d'assemblage tels que 10, 11, 12 et 13. Comme représenté sur la figure 4, la nappe inférieure qui supporte le ballon peut être réalisée suivant un réseau souple de filins convergents 14. Cette forme de réalisation permet le 40 remplacement aisé du "ballon à travers les mailles de la nappe 70 25610 4 2123044 inférieure. La fixation des extrémités des filins, sur le cadre ou sur la nappe supérieure, peut être effectuée par tout moyen (par éxemple des taquets). Lorsque la surface à couvrir est importante, il peut être 5 avantageux d'utiliser plusieurs structures tendues conformes à l'invention. Les modes d'assemblage de ces structures sont variés ; ils présentent tous l'avantage de diminuer ou même d'annuler (lorsque les cadres rigides adjacents sont dans un même plan) les efforts qu'exercent les nappes sur les parties des 10 cadres rigides communes à deux structures. Sur la figure 5, on a représenté une vue de dessus de l'assemblage constitué par quatre structures identiques à celles qui sont représentées sur les figures 1 et 2. Les cadres 3 situés dans un même plan sont rendus solidaires par l'intermédiaire de pièces en jonction 15. 15 ta récupération des eaux de pluie peut se faire éventuellement par l'intermédiaire de gouttières - qui n'ont pas été représentées sur la figure 5 - situées entre les cadres rigides de deux structures tendues consécutives. Les structures tendues représentées sur la figure 5 ont une 20 forme carrée, mais toutes les formes qui peuvent être données à ces structures entrent dans le cadre de l'invention. Les cadres peuvent ne pas être situés dans un même plan. Une autre réalisation de l'invention consiste à compartimenter un cadre rigide de grandes dimensions en cadres de plus pe-25 tites dimensions et à réaliser dans chaque compartiment ainsi créé une structure conforme à l'invention en fixant les nappes supérieures et inférieures de deux structures contiguës à la " partie commune des cadres desdites structures. Les moyens de l'invention permettent la réalisation de 30 structures dont les applications sont très nombreuses j parmi celles-ci, on peut citer les toitures, les supports de conformation d'autres structures etc... . Ces moyens permettent de rendre indépendantes la fonction d'étancliéité, que l'on peut éventuellement désirer, et la fonction de rigidité de la 35 structure. 70 25610 5 2123044 REVENDICATIONS 1.- Une structure tendue caractérisée en ce qu'elle comprend deux nappes solidaires d'un cadre rigide, entre lesquelles est interposé un corps gonflable, apte à conférer auxdites nappes, 5 après gonflage, la tension désirée . 2.- Une structure tendue conforme à la revendication 1, caractérisée en outre en ce que le cadre rigide est un polygone constitué par l'assemblage de parties de cadre. 3.- Une structure tendue conforme à l'une des revendications ■jq 1 et 2, caractérisée en outre en ce qu'au moins l'une des nappes est continue et est éventuellement étanche. 4.- Une structure tendue conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en outre en ce qu'au moins l'une des nappes est discontinue. ■J5 5.- Une structure conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en outre en ce que les deux nappes sont fixées l'une à l'autre. 6.- Une structure tendue conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en outre, en ce que le corps gonflable est 20 un ballon ou un boudin. 7.- Une structure constituée par l'assemblage de structures tendues telles que définies dans l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les parties contiguës des cadres rigides desdites structures tendues sont rendues solidaires 25 par des pièces de jonction. 8.- Une structure comportant un cadre rigide compartimenté, dont les compartiments servent de cadres rigides à des structures tendues conformes à l'une des revendications 1 à 6, ladite structure étant caractérisée en ce que les nappes supérieures et 30 inférieures de deux structures tendues contiguës sont solidaires des parties communes des cadres desdites structures tendues. 9.- L'application d'une structure conforme à l'une des revendications 1 à 8 à la couverture des bâtiments. 10.- L'application d'une structure conforme à l'une des 35 revendications 1 à 8 à la réalisation de supports de conformation pour d'autres structures.