Brevet FR2240323A1 — publié le 19750307

L'invention concerne une carcasse pour la construction d'édifices, et notamment des édifices en forme de coupoles ou de calottes sphériques implantées individuellement ou en relation les unes avec les autres. Elle vise également un procédé de fabrication de cette carcasse, et des moyens spécialement destinés à la mise en oeuvre de ce procédé. La construction des édifices en forme de coupoles a toujours posé des problèmes délicats qui, jusqu'à ce jour, n'ont pas reçu de solutions satisfaisantes, ce qui a empêché le développement de ce genre de constructions, malgré les avantages qu'il présente, notamment dans certaines régions. La principale difficulté rencontrée dans ce genre de constructions est de parvenir à réaliser, dans des conditions rapides et économiques, la carcasse, c'est-à-dire l'armature métallique sur laquelle doit être coulé le voile de béton. L'invention vise à résoudre ce problème par l'utilisation d'une carcasse originale, pouvant entre fabriquée par un procédé et avec un matériel faisant également partie de 11 invention. La carcasse selon l'invention est constituée par la combinaison d'au moins trois nappes de fers liés entre eux à leurs points de croisement pour former un treillis, à savoir : une première nappe constituée par des anneaux horizontaux espacés, parallèles entre eux et superposés, une seconde nappe constituée par des fers incurvés placés dans des plans verticaux parallèles entre eux, et une troisième nappe constituée par des fers incurvés placés dans des plans verticaux parallèles entre eux, mais non parallèles aux plans verticaux de la seconde nappe. Ce treillis régulier permet une répartition optimale des efforts. Bini, il est possible d'évider jusqu'8 1/3 de la calotte sans nuire à sa stabilité, d'ou' une très grande liberté permise dans le choix, le nombre et la taille des ouvertures et des interpénétrations. le procédé de fabrication de cette carcasse consiste, selon ltinvention, à mettre en place un gabarit de forme identique à celle de la carcasse à construire, à fixer extérieurement et de façon amovible sur ce gabarit les anneaux constituant la première nappe de la carcasse, à mettre en place ensuite sur ces anneaux les deux autres nappes de la carcasse, ledit gabarit étant, après achèvement de la carcasse, démonté par l'intérieur de cette dernière, & manière à pouvoir en etre extrait pour sa réutilisation. l'utilisation de gabarits permet de fabriquer les carcasses suivant un procédé rapide, économique, rationnel, assurant une grande précision. Conformément à l'invention, un gabarit destiné à la mise en oeuvre de ce procédé est constitué par une pluralité de montants de forme incurvée situés dans des plans verticaux concourants, et par au moins deux anneaux horizontaux qui sont fixés sur chaque montant en deux points respectifs dont les positions déterminent la forme du volume délimité par le gabarit et donc ultérieurement par la carcasse. Un jeu réduit d'éléments de tailles différentes permet le montage de gabarits de volumes variés, aussi bien dans leur forme que dans leurs dimensions. Avantageusement, des taquets sont prévus sur toute la hauteur des montants du gabarit pour servir de points d'appui aux anneaux horizontaux de la carcasse. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexe représentant, à titre d'exemples non limitatifs, des formes d'exécution de cette carcasse et du gabarit destiné à sa fabrication Figure 1 représente, vue de face en élévation, une première forme d'exécution de la carcasse selon l'invention Figure 2 représente, vue de face en élévation, une seconde forme d'exécution de cette carcasse Figure 3 est une vue en plan par dessus de la carcasse de figure 2 Figures 4 et 5 représentent deux formes possibles du gabarit. La carcasse montrée à la figure 1 est constituée par trois nappes de fers liés entre eux à leurs points de croisement pour former un treillis dont l'allure générale est celle d'une coupole. Une première nappe est constituée par des fers 2 en forme d'anneaux horizontaux parallèles entre eux èt superposés l'espacement entre deux anneaux consécutifs est compris entre 15 et 30 cm, de préférence entre 20 et 22 cm.Une seconde nappe est constituée par des fers 3 incurvés, placés dans des plans verticaux parallèles entre eux; chaque fer 3 croise, suivant un certain angle, une partie des fers 2 en forme d'anneaux. Une troisième nappe est constituée par des fers 4 incurvés, placés dans des plans verticaux parallèles entre eux, et perpendiculaires aux plans verticaux de la seconde nappe ; chaque fer 4 croise, suivant uncertain angle, une partie des fers 2 en forme d'anneaux, et une partie des fers 3 de la seconde nappe. la carcasse montrée aux figures 2 et 3 comprend toujours une première nappe constituée par des fers 2 en forme d'anneaux. Une seconde nappe de fers 3 incurvés et une troisième nappe de fers 4 incurvés sont prévues, comme dans la forme d'exécution précédente, mais les plans verticaux correspondant aux directions de ces deux nappes forment un angle de 600 et non plus de 900. Il est en outre prévu une quatrième nappe de fers 5 incurvés, placés dans des plans verticaux parallèles entre eux et faisant des angles de 600 avec les directions des deux nappes de fers 3 et 4. L'ensemble reproduit la forme d'une calotte I sphérique. les carcasses précédemment décrites peuvent comporter des évidements correspondant à des ouvertures ou des interpénétrations, ou encore comporter des prolongements de forme plus ou moinsfrrégulière correspondant à des encadrements d'ouvertures, des couloirs de liaison, des pièces formant appendices, la forme de coupole ou de calotte sphérique n'étant qu'une forme d'ensemble. Pour fabriquer unetelle carcasse, on utilise un gabarit tel que ceux représentés aux figures 4 et 5, dont la forme est identique à celle de la carcasse à construire. Ce gabarit est constitué par une pluralité de montants 6 de forme incurvée, par exemple en arc de cercle, situés dans des plans verticaux concourants et par deux anneaux horizontaux 2. Ces derniers sont formés de plusieurs éléments démontables et ils sont fixés sur chaque montant 6 en deux points respectifs. Sur toute leur hauteur, les montants 6 comportent en effet des moyens pour la fixation amovible des anneaux 7. les éléments du gabarit peuvent être métalliques ou autres. la première phase de la fabrication d'une carcasse consiste à monter et mettre en place le gabarit, qui comporte des pieds 8, amovibles et réglables, situés à la base des montants 6 et permettant d'ériger le gabarit sur des sols de profil quelconque, notamment en terrain en pente ou meme très accidenté, Sur le gabarit principal, peuvent erre fixés des éléments complémentaires de formes différentes, tels ceux indiqués en destinés à la fabrication de carcasses annexes, correspondant aux encadrements d'ouvertures, couloirs de liaison Qu pièces formant appendices, déjà mentionnés.En outre, des éléments préfabriqués tels celui indiqué en 10, destinés à Gtre incorporés à l'édifice, peuvent être fixés sur le gabarit ; ces éléments préfabriqués sont par exemple des installations sanitaires ou des encadrements d'ouvertures. le gabarit et ses éléments annexes étant mis en place, on procède à la fabrication de la carcasse proprement dite en fixant sur le gabarit les fers 2 en forme d'anneaux de la première nappe. A cet effet, il est prévu, sur toute la hauteur des montants 6 du gabarit, des taquets 12 servant de points d'appui aux anneaux horizontaux de la carcasse. les fers 2 sont fixés extérieurement et de façon amovible sur le gabarit. Lorsque tous les fers 2 en forme d'anneaux sont installés, on procède à la mise en place des autres nappes de la carcasse, c'est-à-dire des nappes constituées par des fers incurvés 3, 4 et éventuellement 2. Après achèvement de la carcasse, le gabarit est démonté par l'intérieur de cette dernière, et ses éléments sont extraits par l'une des ouvertures ménagées dans la carcasse. L'enveloppe de la carcasse peut être réalisée en béton, mais aussi en tout autre matériau. les éléments d'un gabarit venant d'être démonté peuvent 8tre réutilisés pour réaliser d'autres gabarits, donc d'autres carcasses. Avec les mêmes éléments, il est possible de réaliser des gabarits et donc des carcasses de forme variée, suivantta position des points de fixation des anneaux sur les montants 6. C'est ainsi que le gabarit de figure 4 correspond à une coupole de grande hauteur par rapport à son diamètre, tandis que le gabarit de figure 5 correspond à une construction de faible hauteur par rapport à son diamètre. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette carcasse et du gabarit destiné à sa fabrication décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation comportant des moyens équivalents. - REVENDIOX2IONS 1 - Carcasse pour la construction d'édifices, notamment en forme de coupoles ou de calottes sphériques, caracténsée en ce qu'elle est constituée par la combinaison d1au moins trois nappes d ters liés entre eux à leurs points de croisement pour former un treillis, à savoir : une première nappe constituée par des anneaux horizontaux espacés, parallèles éntre eux et superposés, une seconde nappe constituée par des fers incurvés placés dans des plans verticaux parallèles entre eux et une troisième nappe constituée par des fers incurvés placés dans des plans verticaux pa rallèles entre eux, mais non parallèles aux plans verticaux de la seconde nappe. 2. - Carcasse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il-est prévu une quatrième nappe constituée par des fers incurvés placés dans des plans verticaux parallèles entre eux, les directions des trois-nappes de fers incurvés faisant entre elles des angles de 60 . 3. - Procédé de fabrication de la carcasse selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu1il consiste à mettre en placé un gabarit de forme identique à celle de la carcasse à construire, à fixer extérieurement et de façon amovible sur ce gabarit les anneaux constituant la première nappe de la carcasse, -à mettre en place ensuite sur ces anneaux les deux autres nappes de la carcasse, ledit gabarit étant, après achèvement de la carcasse, démonté par l'intérieur de cette dernière, de manière à pouvoir en être extrait pour sa réutilisation. 4. - Procédé de fabrication selon la revendication 3, ca- caractérisé en ce que lton fixe sur le gabarit principal des éléments complémentaires de formes dif-f4rentes constituant des gabarits secondaires, destinés à la fabrication de carcasses annexes permettant la construction d1 ouvertures, de couloirs, de pièces formant appendices ou autres. 5. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'on fixe sur le gabarit des éléments préfabriqués, tels que des installations sanitaires, des encadrements d'ouvertures, destinés à être incorporés à I1 édifice. 6. - Gabarit destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de montants de forme incurvée situés dans des plans verticaux concourants, et par au moins deux anneaux horizontaux qui sont fixés sur chaque montant en deux points respectifs dont les positions déterminent la forme du volume délimité par le gabarit et donc ultérieuremeit par la carcasse. 7. - Gabarit selon la revendication 6, caractérisé en ce que ses anneaux sont formés de plusieurs éléments démontables et ses montants comportent, sur toute leur hauteur, des moyens pour la fixation amovible des anneaux. 8. - Gabarit selon Llune quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que des pieds amovibles et réglables sont prévus à la base des montants, pour permettre la mise en place du gabarit sur des sols de profil quelconque. 9. - Gabarit selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que des taquets sont prévus sur toute la hauteur des montants du gabarit pour servir de points d'appui aux anneaux horizontaux de la carcasse.