Brevet FR2146898A1 — publié le 19730309

Les toits en coupole de grande portée à destinations diverses réalisés par les procédés actuellement connus sont constitués, d'une manière générale, en matériaux durs tels que du béton, aussi bien pour ce qui concerne les voiles autoportante, que pour les arcs de charpentes de support d'un voile. Les inconvénients de telles constructions résident dans les poids considérables à supporter par des fondations appropriées. Ces procédés exigent d'autre part des échaffaudages extrêmement importants, dans des conditions difficiles at meme dangereuses, nécessitant une main-d'oeuvre hautement spécialisée. Le chantier doit en outre autre doté d'engins de levage et de manutention puissants et coûteux, d'abord pour l'érection de l'échaffaudage, puis pour l'amenée et la mise en place correcte des armatures et du béton constituant les nervures porteuses et le voile de coupole. I1 en résulte que les moyens traditionnels ne permettent pas une construction économiquement rentable de coupoles de très grande portée, sans arc-boutants en poteaux intérieurs, qui se montrent d'ailleurs gênants dans l'utilisation ultérieure de 1'édifice. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé de construction d'un toit en forme de coupole caractérisé en ce qu'on constitue la coupole par une structure autoportante composée d'éléments en bois lamellaire à lames assemblées par collage ou clouage, ou tout autre matériau à partir d'une couronne de base appuyée au sol sur des socles en maçonnerie ou en béton, et supportant le voile de coupole proprement dit. Suivant une caractéristique de l'invention, la structure en bois lamellaire ou tout autre matériau a la forme d'un colimaçon partant de la base et s'étendant enroulée en spirale jusqu'au sommet. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la structure en bois lamellaire ou tout autre matériau est constituée par des cerceaux espacés, parallèles entre eux, ayant des diamètres décroissants depuis la base jusqu'au sommet, réunis par des entretoises. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'intervalle entre spires et colimaçon ou entre cerceaux, étudié pour assurer le support direct du voile de coupole est pourvu d'éléments de charpente de jonction agencés en treillis. Le procédé suivant l'invention est illustré à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins cijoints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale du socle de fondation de la coupole constituée par des poteaux et une ceinture de base de coupole, - la figure 2 est une vue schématique en élévation d'une structure de charpente en spirale conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue en plan de la structure de la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique en élévation d'une structure de charpente conforme à l'invention constituée par une série de cerceaux superposés de diamètre décroissant réunis par des entretoisee, - la fielre ri' est une vue en Plan de la structure de la figure A, - la figure 6 est une vue analogue à la ligure 2, mais dans laquelle les entretoises sont remplacées par des éléments disposés en forme de treillis, - la figure 7 est une vue en plan de la structure de la figure 6, - les figures 8 et 9 montrent divers modes de réception des eaux de pluie. Suivant l'invention, ainsi qu'il est représenté aux figures 1, 2 et 3, on met en place sur le sol une aire de montage circulaire. Des socles 1 en maçonnerie ou en béton sont prévus sur la périphérie de cette aire de montage sur lesquels vient s'appuyer une couronne de base 2 constituée en élément en bois lamellaire à lames assemblées par collage ou clouage ou par tout autre matériaux. bur les figures c et 5, on voit une structure autoportante 3 composée également en bois lamellaire ou tout autre matériau et mise en place à partir de la couronne de base 2. Cette structure a la forme d'un colimaçon partant de la base et s'étendant enroulée en spirale jusqu'au sommet. Les différentes spirales étant réunies entre elles au moyen d'élémentssde charpente 4. Sur les figures 4 et 5, la structure est constituée par des cerceaux 5 en bois lamellaire ou tout autre matériau , espacés parallèlement les uns des autres, ayant des diamètres décroissants depuis la base jusqu'au sommet, réunis par des entretoises 6. Sur les figures 6 et 7, la structure 3 est constituée en bois lamellaire ou tout autre matériau en forme de colimaçon, partant de la base et 8 'étendant enroulée en spirale Jusqu'à son sommet. Les différentes spirales étant réunies entre elles au moyen d'éléments de charpente 7 agencés en treillis. L'intervalle 12 entre les spires du colimaçon et l'intervalle entre les cerceaux superposés sont étudiés et choisis pour assurer le support direct du voile de coupole 13. le cas échéant les spires ou les cerceaux voisins peuvent autre réunis au moyen d'éléments de charpente agencés en treillis ou différemment. Une telle disposition peut permettre un espacement plus grand entre spires ou cerceaux, tout en assurant à la fois une grande stabilité de l'ensemble de structure, et, si on le désire un soutien intermédiaire supplémentaire du voile de coupole. Le voile de coupole fixé sur cette structure constituant la charpente de toiture, peut être réalisé de diverses manières, au moyen de nappes de matières appropriées, suffisamment rigides et de préférence thermiquement isolantes. La face supérieure est recouverte de préférence d'nne feuille d'aluminium oxydé anodiuement ou cuivré. Conformément à l'invention, ce revatement de surface est pourvu de dispositifs collecteurs d'eau de pluie (figures 8 et 9) répartis de manière à capter l'écoulement à plusieurs niveaux avant son arrivée à la base. Ces dispositifs 8 en forme de chêneaux extérieurs (figure 9) ou de trémies de gouttières intérieures 9 (figure 8) raccordées à des ouvertures 10 dans la surface du toits se déversent dans des tuyaux collecteurs 11 qui rassemblent l'eau en plusieurs points d'utilissation à la base de la construction. Les chêneaux prévus à cet effet sont étagés de façon à bien capter les eaux pluviales. Les divers collecteurs d'eau sont de préférence en forme d'entonnoir 14 afin de permettre un bon écoulement sans refoulement. Le voile de coupole est revenu sur sa face intérieure de matériaux d'isolation thermique et phonique, et est décoré de manière à donner l'aspect du ciel à l'air libre. Des moyens de climatisation thermique et hygrométrique sont prévus pour créer à l'intérieur un microclimat pouvant être varié suivant les saisons ou les heures de la journée ainsi qu'une simulation d'ensoleillement et une simulation nocture des étoiles. Des moyens de traitement germicides et bactériques permettent à l'intérieur de la coupole d'obtenir une atmosphère exempte de germes. Autour de la couronne des constructions et à l'extérieur, il est disposé un hall promenoir donnant accès aux divers passages d'entrées disposés en nombre suffisant. Ce hall est climatisé à une température intermédiaire entre celle existant à 11 intérieur et à l'extérieur de la coupole afin de conditionner les utilisateurs de ladite coupole. Des moyens tels que décantation, oxygénation, ionisation ou autres permettent d'obtenir lorsqu'un bassin est prévu sous la coupole des eaux exemptes d'impuretés et de ce fait propres à l'utilisation suivant les usages souhaités; par d'autres moyens mécaniques tels que pales, les eaux du bassin éventuel seront brassées afin d'obtenir l'oxygénation désirée. La coupole réalisée conformément à l'invention permet d'abriter des centres dthabitation, commerciaux ou de loisirs sur des surfaces relativement importantes tout en offrant un micro climat tempéré. Plusieurs coupoles peuvent être réunies entre elles afin d'abriter des centres d'utilisation plus importants. L'invention disposée dans une structure adéquate permet également de mettre en oeuvre un ou plusieurs centre de polyculture, disposé sur plusieurs niveaux, ce qui permet d'obtenir une production intensive au m2 en même temps que la culture de variétés obtenus dans d'autres climats. L'invention sera avantageusement exploitée dans les pays n'offrant aucune réelles ressources naturelles des sols en agriculture ou encore dans ceux qui par leur climat n'autorisent aucune cultures rentables. L'invention s'applique dans la réalisation de centres d'habitation, de loisirs, de commerces, de cultures agricoles et analogues. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repréaentéa, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de construction d'un toit en forme de coupole, caractérisé en ce qu'on constitue la coupole par une structure autoportante composée d'éléments en bois lamellaire à lames assemblées par collage cu clouage ou tout autre matériau à partir d'une couronne de base appuyée au sol sur des socles en maçonnerie ou en béton, et supportant le voile de coupole proprement dit. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la structure en bois lamellaire ou tout autre matériau a la forme d'un colimaçon partant de la base et s'étendant enroulée en spirale Jusqu'au sommet, chaque spirale étant réunie par des entretoises ou tout autre moyen. 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'intervalle entre spires de colimaçon, étudié pour assurer le support direct du voile de coupole est pourvu d'éléments de charpente de jonction. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le voile de coupole est constitué par des nappes autoportantes. 5.- Construction à toit en coupole conforme à celle obtenue par application du procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée par des moyens de collection des eaux de pluies tels que chêneaux extérieurs ou entonnoirs de gouttière intérieurs disposés à des niveaux intercalaires sur la surface de la coupole. 6.- A titre de produit industriel nouveau, charpente et coupole obtenues par le procédé conforme à l'invention ou procédé similaire. 7.- A titre de produit industriel nouveau, multi coupoles assemblées les unes aux autres, obtenues par le procédé conforme à l'invention ou procédé similaire.