Brevet FR2262167A1 — publié le 19750919

La présente invention a pour objet une structure de construction architecturale permettant de recevoir une couverture de grande surface sans encombrement intérieur tels que piliers ou cloisons porteuses. L1utilisation de plus en plus fréquente de câbles dans maintes secteurs de la construction architecturale démontre la rentabilité de ce matériel,sa souplesse de mise en oeuvre,soit de manière précontrainte,soit sollicitée a la traction,Ia qualité des aciers,la protection par galvanisation ou mieux encore l'emp- loi de câbles en acier inoxydable en font un élément de chois dans la structure de bâtiments a usages multiples.. On connait déjà de nombreuses réalisations utilisant îê câble. comme élément de support mais pour des matériaux de couverture. souples (toile-film plastique) et le plus souvent mobiles (châpiteaux de de cirque) généralement ces réalisations n'offrent pas une garantie de stabilité suffisante pour un. usage permanent et la plupart du temps les méthodes employées mettent en jeu des assemblages de capables sousis a des tension différentes ce qui provoquent des contraintes et. dea oscillations difficilement contrôlables, facteurs d'usure importantes, qui requièrent par con séquent une surveillance constante et un entretien cnéreux, de plus bien qu'ingénieuses: ces structures sont le plus souvent d'un esthétique banale. autre part,la sécurité en matière d'incendie a mis en évidence un certain nombre ce. critères,notamment en ce qui concerne les toitures et leurs charpentes,sachant en particulier que les profilés en acier perdent leur résistance mécanique vers 600 degrés,il est notoirement connu que les charpentes métallique conventionnelles souvent couvertes en amiente-ciment stéffondrent avec une rapidité alarmante en cas de sinistre. Dans le même ordre d'idée les charpentes supportées par la maçonnerie,ou auto-portantes sur piliers telles que nous. les connaissons n'offrent aucune sécurité anti-sismique et se brisent par rupture du rivetage ou du soudage du fait même de leur caractère. d'auti-rigîdité en tous sens. La présente invention permet de remédier a la plupart de ces inconvénients en offrant une rigidité suffisante et une stabilité compatible avec l'emploi de matériaux de couverture semi-rigide (plaques ondulées droites ou cintrées en cklorure de polyvinile,par exemple, opaques ou translucides non inflaxables) ou rigide (plaques en aluminium nervurées droites ou cintrées) de plus: la structure de support pour couverture selon l'invention permet un choix de formes esthétiques et une large varièté d'utilisation. La structure objet de l'invention est représentée par une perspective schématique Fig.1 et comporte comme base deux portiques et un ou plusieurs arceaux selon les dimensions ensisa- gées,les câbles porteurs font office de pannes et se réunissent en un ou plusieurs points d'a@crage selon la largeur désirée. La Fig.1 montre en outre lu schéma des parties assembléss des portiques composés du pilier centrai 1, des deux piliers latéraux 2, 2a, de Ia poutre. centrale 3, et des deux poutres latérales 4, 4a,. L'arceau également composite comprend deux piliers identiques a 2, 2a, et une poutre centrale 5, et de deux poutres latérales identiques a4, 4a, les portiques sont naturellement symétriques entre eut, de même que les arceaux Si il y en a plusieurs La Eïg.1. représente également les câbles 6, dans leurs positions et leurs écartements est fonction du choix des plaques ce couverture qui quelqu'elles soit vivent fixées sur autant dus pannes (ctbles) que l'exige les règles de l'art. Le point de rassemblement des câbles sur l'ancrage7, de mime que 7a, se fait sou un angle moyen de 45 dans les deux sens, il est donc clair que pour une grande largeur deux ou plusieurs points sont nécésaaires (exemple Fig.5). La Fig..2 montre le schéma de la conception des portiques ainsi que de l'arceau avec les haubans raidiszeurs 8, et les tendeurs. ou ridoirs 9., L'échelle du module de la Fig. 5(demie-perspectives) peut être par exemple de l'ordre de 50 mètres de. long,. par 20 zèt- res de larg. avec deux arceaux selon la région, ou trois en zone particulièrement difficile (vent-neige) avec une hauteur utile de 5 mètres, il est cependant bien entendu que ces dimensions sont données a titre purement indicatif et ne sont nullement limitati- ves, en proportionnant correctement les portiques et éventuelle- ment le ou les arceaux ainsi que. les cabales ont peut obtenir des surfaces. couvertes plus ou moins vastes auteur de. l'exemple donner La Fig.3 montre schématiquement la vue latérale de la structure faisant apparaitre. les potences 10, de contre-ventement servant également a bloquer les câbles extérieurs qui tienne nt Lieu de pannes sablières afin de limiter au maximum les vibrations possibles par vents traversiers, ces potences donnent également une tenue plus rigide pour la pose éventuelle de gouttières, ceci pour le cas ou les côtés de la construction resteraient libres dans le caicontraire s'il était nécéssaire de clôre les cotés ou les extrémités,ou l'ensemble en raison des intempéries ou. pour d'autres raisons,les potences perdraient de leurs intérêt selon la solution retenue, maçonnerie,bardage métallique ou plastique. La Fig,3 montre schématiquement aussi les modules d'ancrage 7, 7a, constitués par du béton armé d'un volume en rapport avec les critères de la construction envisagée. La Fig.4 montre schématiquement les détails de l'appareil raidisseur des cabales 6, chaque câble porte a ses extrémités un tendeur 11, du type ridoir marine, calibré a sa section et tous les tendeurs sont réunis par un secteur 12, en acier,ce secteur est atteler par son sommet a un tirant 13, fileté de diamètre approprié et asservis par l'écrou cranté 14, qui prend l'appui de traction sur une platine équérrée en acier 15,solidaire du massif d1 ancrage 7,naturellement le tout étant symétrique pour r?a, la Fig.5 déjà citée montre le schéma de l'invention (demie-perspective) a une capacité supérieure, avec le schéma de la composition d t tin portique, l'autre étant symétrique,avec deux piliers centraux 1, la, deux piliers latéraux 2, 2a, deux. poutres centrales -3, 3a, et deux poutres latérales 4, 4a, l'arceau comprend deux piliers identiques a 2, 2a, une poutre centrale 5, et deux poutres latérales identiques a 4, 4a, les Fïg. et 7 montre le schéma de la conception des portiques ainsi que celui de l'arceau avec les haubans raidisseurs 8, et les tendeurs 9, Il est clair que si il est nécessaire de clôre par bardage ou autre les côtés et les extrémités de cette construction l'entrée peut se située a l'une ou I'autre extrémités ou aux deux entre les points d'ancrages 7 et 7b, et / ou 7a, et 7c,. La Fig.8 montre le schéma de l'invention (demie-perspectives) appliquée suivant une deuxiéme formule ou, l'un des côtés est naturellement fermer par la courbure du toit prolongée jusqu'au sol, cette structure offre un avantage certain dans des régions a vent dominant quasi constant du type Alizé par exemple La Fig.8 montre en outre la composition d'un des deuxportiques,l'autre étant symétrique, avec. trois piliers égaux 1, la, lb, une poutre 3, deux poutres latérales désymétri ques 4, 4a, plus une poutre-pied-droit 4b,- L'arceau Fig, 10 est composer d'un pilier tc, identique a 1, la, lb, d'une poutre 4c, identique a 4a, d'une poutre centrale 5, d'une poutre latérale 5a et d'une poutre-pied-droft 5b, .Les Fig. 9 et 10 montrent le schéma de Ia conception des portiques ainsi que de l'arceau aveo les haubans raidisseurs. 8, et les tendeurs 9,. Les portiques peuvent naturellement recevoir une solution de clature par bardage ou autre. La Fig. Il montre le. schéma de l'invention (demieperspective) appliquée suivant une troisième formule ou, la toit et les côtés. sont réunis dans une courbe formant ainsi une structure d'une grande homogéméité puisque le même matériau de couver tura forme a la fois le toit et le bardage sans angles formant charnières, ce qui contitue un excellent facteur de rigidita et de stabilité. La Fig. 11 montre en outra la composition d'un des deux portiques,l'autre étant symétrique, avec deux piliers cent- raux égaux 1, la, deux piliers latéraux égaux 2, 2a, deux poutres centrales symétriques 3, 3a, deux poutres latérales symétriques 4, 4a, et deux poutres-pied-droit 4b, 4c, L'arceau Fig, 13 est composer de deux poutres centrales symétriques 5, 5a, de deux poutres latérales symétriques 5b, 5c, et de deux poutres-pieddroit symétriques 5d; 5e, .Les Fig. 12 et 15 montrent le schéma de la conception des portiques. ainsi que de l'arceau avec les haubans raidisseurs 8, et les tendeurs 9, Les portiques peuvent naturellement recevoir une solution de clôture par bardage ou autre en tenant compte d la ou les entrées: placées. aux extrémités entre les points d'pancrages 7, 7b, et / ou 7a, 7c,. La Elg. 14 montre le schéma de l'invention (demieperspective) appliquée suivant une quatrième formule ou, les deux côtés sont naturellement fermer par la courbure du toit prolongée jusqu'au sol depuis la faîtière, cette structure dans sa forme prend un intérêt particulier dans des régions a haute pluviométrie ou enneigement. La Fig. 14 montre en outre la composition d'un des deux portiques, l'autre étant symétrique, avec un pilier central 1, deux piliers latéraux symétriques 2, 2a, une poutre centrale 3, deux poutres latérales symétriques 4, 4a, et deux poutres-pieddroit symétriques 5b, 4c, L'arceau Fig, 16 est composer d'une poutre centrale 5, de deux poutres latérales symétriques 5a, 5b, et de deux poutres-pied-droit symétriques 5c, 5d,. Les Fig. 15 et 16 montrent le schéma de la conception des portiques ainsi que de l'arceau avec les haubans raidisseurs 8 et les tendeurs 9,.Les portiques peuvent naturellement recevoir une solution de cl8ture par bardage ou autre en tenant compte de la ou les entrées plaçées aux extrémités entre les points d'ancrages 7, 7b, et / ou 7a, 7c@ La Fig. 17 montre le schéma de l'invention (demieperspective) appliquée suivant une cinquième formule dans laquelle tout ou partie de la couverture est remplaçée par un grillage a mailles plus ou moins serrées jusqu'au sol afin de former une volière de grande capacité pour l'élevage intensif ou extensif de volatiles tels que pigeons,faisans ou autres, soit pour la sauva- garde d'espèces non domestiques mais exigeant un large espace. cette formule: offre une structure particulièrement économique pour de très grands modules, autre particularité les absides constituées par le rassemblement des câbles sur leurs points d'ancrages 7, 7a, peuvent être grillagées également ajout- ant un volume non négligeable a la volière. La Fig. 17 montre en outre la composition d'un des deux portiques,l'autre étant symétrique, avec deux poutres supérieures symétriques 4, 4a, une poutre centrale 3, et deux poutrespied-droit symétriques 4b, 4c,. L'arceau Fig.1.9- est composer de deux poutres centrales symétriques 5, 5a, de deux poutres latéra les symétriques 5b, 5c, et de deux poutres-pied-droit symétriques a5d, 5e, . Les Fig, 18 et 19 montrent le schéma de la conception des portiques ainsi que de l'arceau avec les haubans raidisseurs 8, et les tendeurs 9,. La présente invention a des applications. aussi nombreuses: que variées ainsi a titre d'exemple la structure de base représentée par les Fig.l et 5 est applicable a tous les besoins de hangar, d'entrepot, de remise agricole, de garage, de parking de chantier couvert pour la construction navale de petite et moyenne unité, d'atelier, d'aires couvertes pour concour hippique et autres: sports. La structure représentée par la Fig.8 conviendrait particulièrement bien aux marchés forains couverts , aux halls d'exposition de toutes sortes, de hangar de stabulations libre des animaux d'élevages entre antres. La structure représentée par la Fig.11 réponi.par sa conception a tous les besoins des cultures en serres, quelles soit maraIchères, florales, expérimentales, ou pépinières arbori- coles. La structure représentée par la Fig.14 trouverait une application remarquable en particulier en bergerie, bouverie dthivernage ou pour d'autres espèces domestiques ou de sauvegarde zoologique,la forme de son toit permettent de collecter a la faltière ltair chaud viciée et de l'extraire aux extrémités sans créer de courant d'air froid préjudiciable aur.tout jeunes nés La structure Fig.17 déjà citée et traitée en volière Il est évident que les applications pré::onisées sidessus ne sont nullement limitatives, ni restrictives et que les structures propopséses selon la présente invention sont adaptables et utilisables au gré des goûts ou selon les besoins Bien entendu , il va de soi que la présente invention n'est nullement limitée aux conceptions, ni aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et, représentés, ils n'ont été donnés qu'a titre d'exemple: purement indicatif, en particulier elle comp- rend tous les moyens: constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaison@ et que de nombreuses modifications: peuvent être apportées si elles sont exécutées dans. la cadre de l'invention selen l'esprit de l'invention. C'est ainsi1 notamment que les portiques sont décrits pour toutes les structures proposées, égaux et symétriques, mais qu'il est possible: de réaliser une structure selon l'invention dank laquelle un des deux portiques soit conçu de forme identique au premier mais a une échelle inférieure de manière a ce que li'ensemble présente une forme de demi-cône tronqué afin dtasélioré la perspective scénique intérieure dans le cas pard exemple d'une structure construite pour un théatre ou pour un auditorium. R E V E N D I C A T I O N S 10) Structure de construction architecturale permettant de recevoir une couverture de grande surface,sans encombrements intérieur tels que piliers ou cloisons-porteuses a l'aide d'éléments de charpentes métalliques disposés uniquement sur le périmètre extérieur et en utilisant des câbles sous tension comme supports longitudinaux,caractèrisée en ce quelle comprend un portique a chaque extrémité et un ou plusieurs arceaux selon les dimensions. 2 ) Structure de construction architecturale selon la revendication 1 caractèrisée par la conception des portiquea et du ou des arceaux réalisés de manière composite en acier pro- filé et assemblés en piliers,poutres et poutres pied-droit. 30) Structure de construction architecturale selon les revendications 1 et 2 caractèrisée en ce que les portiques sont reliés entre eux par un ensemble de câbles longitudinaux: tendus paralèllement entre les portiques et faisant office de pannes,les câbles sont accéssoirement soutenus par un ou pluaieurs arceaux selon les dimensions de la structur 1 'écartement des câbles entre eux est fonction des éléments de couverture choisis. 4 ) Structure de construction architecturale selon la revendication 3 caractèrisée par le fait que Les câbles sont rassemblés extérieurement aux portiques et sont fixés sur un ou plusieurs points d'ancrage au sol. 50) Structure de construction architecturale selon les revendications 3 et 4 caractèrisée en ce que les câbles ont un réglage individuel et sont maintenus en tension par un raidisseur commun sur chaqu'un des points dtancrage. 6 ) Structure de construction architecturale selon les revendications 1 et 2 caractèrisée en ce que la forme des portiques déterminant le profil des structures peut confondre les notions de toit et de murs en élévation pour carastèriser le profil d'une structure selon l'invention dont la forme comprend @ndistindtement ces dieux termes. 7 ) Procéde pour réaliser une construction conforme aux revendications de 1 a 6.