Brevet FR2268914A1 — publié le 19751121

Ttinvention a pour objet une nouvelle structure de lanter neau votre, c'est-à-dire d'une paroi translucide cintrée s 1étendant par exemple entre des poutres rectilignes ou cintres de l'ossature d'une couverture de bâtiment et elle a aussi pour objet un procédé pour la constitution de cette nouvelle structure. On connaît déjà des lanterneaux du type général en forme de vote constitués par deux plaques de polyméthacrylate de méthyle cintrées et séparées par une certaine épaisseur dtair libre, mais de tels lanterneaux ne permettent pas, sur une grande portée, de supporter des charges mécaniqnes elevées, comme par exemple une surcharge de neige. L'invention a pour but principal dtobtenir d'une seule paroi composite l'isolation thermique des lanterneaux à double paroi et une solidité mécanique beaucoup plus élevée pour une mEme épaisseur totale des deux plaques de polyméthacrylate de méthyle constituant des éléments de la paroi composite. La principale particularité de la structure composite selon l'invention consiste en ce que la paroi composite présente une structure sandwich quasi-pleine, c 1est-a-dire sans large intervalle rempli d1air libre. Pour l'obtenir, au lieu de cintrer, comme on sait déjà le faire, aeux plaques distinctes séparées par une certaine épaisseur d'air libre, on cintre une planche composée de deux plaques de poleéthacrylate de méthyle serrant entre elles une lame de mousse plastique à alvéoles fermé s dont l'air intérieur emprisonné constitue un isolant thermique qui augmente considérablement l'isolation thermique de la paroi composite.En outre, le garnissage intérieur en mousse plastique est translucide en absor bant la fraction désirée de la lumière incidente et en diffusant la lumière transmise, ce qui est désirable pour la plupart des btinents. La mousse plastique, qui constitue l'âme de la structure sandwich et dont l'épaisseur est du menine ordre de grandeur que celle des plaques de polyméthacrylate de méthyle, est choisie pour ses qualités de translucidité, de résistance à l'écrasement et d'isolation thermique de manière à assurer simultanément la rigidité d'une paroi sandwich, la diffusion lumineuse d'un translucide dépoli et l'effet d'anticondensation d'une paroi isolante.Pour concilier ces trois conditions, la mousse proposée est avantageuse ment en un matériau laissant passer la lumière et à alvéoles fermés, c' est-à-dire ne communiquant pas entre eux, d'un diamètre moyen notablement plus faible que l'épaisseur de la couche intercalaire mais cependant suffisamment grand pour offrir au passage des rayons lumineux un nombre restreint de lames élémentaires à traverser. Cette mousse peut être par exemple une mousse de polyéthylène à alvéoles fermés. Pour bien faire comprendre l'invention, os en décrira ci-après à titre d'exemple une forme d'exécution préférée en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une coupe partielle approximativemont verticale d'une couverture de bâtiment à travers une arche qui s'étend entre deux poutres approximativement parallèles et qui sépare deux lanterneaux élénéitaires en les assemblant et les maintenant ; et la figure 2 est une vue correspondante en perspective avec coupes partielles, dans laquelle la flexion de la structure sandwich est limitée par des câbles de soutien tendus sous la structure entre les arches. Sur la figure 1, comme les deux lanterneaux élémentaires situés de part et d'autre de l'arche ont des dispositions générales symétriques, on a indiqué leurs parties correspondantes par les mêmes chiffres de référence qui sont accentués pour l'un des deux lanterneaux. La structure sandwich est constituée par les plaques de polyméthacrylate de méthyle 1 et 2 ou 1' et 2' contreplaquées contre la laie de mousse 3 ou 3', l'ensemble étant serti sur son pourtour dans un jeint élastique 4 ou 4w0 Une languette rigide 5 ou 5' remplace la mousse à l'aplomb des zones marginales où s'effectue le serrage des bords des panneaux en sandwich entre des extrudés d'aluminium 6 et 7 constituant par exemple une arche s'étendant entre deux poutres pratiquement parallèles de l'ossature de toiture.Les extrudés peuvent avoir des profils tels que ceux représentés, conçus pour constituer pour chaque lanterneau deux mâchoires marginales de serrage et peur permettre lear serrage par des boulons 8 prenant appui sur des surfaces des deux extrudés. Les languettes 5-5' peuvent être par exemple on résine d'acrylenitrile-butadiène-styrène ou en métal léger strié. Dans l'exemple représenté, la teste de chaque boulon 8 prend appui sur la face externe du profilé supérieur 6, tandis que son écrou 9 se loge entre les deux extrudés et est muni de deux branches 10 orientées vers le haut pour prendre appui contre des rebords supérieurs d'ailettes verticales de l'extrudé inférieur 7. Sur les bords de rive pratiquement perpendiculaires à ceux serrés entre les extrudés 6-7, les parois composites on sandwich sont également maintenues entre deux mâchoires analogues 11-12 qui sont serrées par des boulons 13 tandis que la mâchoire i inférieure 12 est fixée à à l'extrudé 7, avec interposition dan joint e' élastomère 14, par des boulens 15. Pour la fabrication des parois translucides composites, on superpose trois plaques planes 1-2-3 et on insère les bords de cet ensemble dans un anneau en élastomère 4 présentant une section en U. Le sandwich est ensuite mis en place sur les extrudés 7-12 formant les mâchoires inférieures dont il a été question, de sorte que son propre poids le cintre partiellement en lui permettant de prendre partiellement appui sur les mâchoires inférieures 7-12. Après la pose des mâchoires supérieures 6-11, le serrage de celles-ci donne à la paroi translucide sandwich la courbure nécessaire pour que cette paroi épouse complètement la courbure des mâcheires inférieures 7-12. Ires deux plaques de polyméthacrylate de méthyle peuvent présenter des caractéristiques un peu différentes pour répondre à leurs conditions d'emploi. Â titre d'exemple sans caractère limita- tif, on indiquera que la -plaque externe 1 peut Stre en matière diffusante éventuellement métallisée, teintée ou colorée, tandis que la plaque intérieure 2 est constituée par une matière transparente. Dans le cas où des surcharges importantes de la face supérieure de la structure sandwich, dues par exemple à une couche de neige, risqueraient d'imposer à cette structure une flexion excessi- set l'invention prévoit de limiter la souplesse de la structure par des câbles d'acier tendus juste au-dessous de cette structure, par exemple dune arche à la suivante. Ces câbles peuvent se limiter à deux arches successives en ayant leurs extrémités ancrées sur ces arches soit par soudage, soit par des embouts prenant; appui sur ces arches. Ils peuvent aussi cependant traverser plusieurs arches ou la totalité des arches en s'étendant alors de l'une à l'autre des extrémités du bâtiment, les câbles pouvant être ancrés par leurs extrémités dans des massifs de béton. La figure 2 montre la disposition d'un de ces cibles indiqué en 16 et passant à travers une arche à le intérieur d'encochas 17 ménagées dans les ailes supérieures centrales 18 de l'extrudé 7 et à l'intérieur d'encoches 20 ménagées dans les parties 21 formant les mâchoires inférieures de serrage des structures sandwich , de façon à se trouver juste au-dessous des faces inférieures 22 de ces structures sandwich Lorsque, sous une forte charge, le panneau de méthacrylate de méthyle 1-2 ou 1'-2' fléchit, la présence du cible d'acier 16 sous la face 21 limite l'affaissement et participe ainsi au soutien de la charge. Ce procédé de soutien par câbles d'acier permet de soutenir des voûtes d. grandes dimensions sans constituer pour l'oeil un obstacle visible appréciable. On comprendra que les exemples, décrits ci-dessus et repré- sentés aux figures 1 et 2 du dessin annexé, dont aucun caractère limitatif et qu'on pourrait prévoir diverses modifications ou adjonctions sans s'écarter du cadre de l'invention définie par les revendications anexées. R E V E N D I C A T I O N S. 1. Structure composite de lanterneau voûte constituée par une paroi sandwich comprenant deux plaques initialement planes et parallèles de polyméthacrylate de méthyle ou d'un matériau thermo- plastique translucide équivalent ménageait entre elles un intervalle rempli par une lame de tousse plastique translucide à alvéoles fermés, l'ensemble étant engagé sur son pourtour dans des mâchoires dont le serrage assure le cintrage de la paroi composite suivant une courbure quasi cylindrique correspondant à celle des mâchoires. 2. Structure composite de lanterneau voûte selon la revendication 1, dont la laie interne en mousse plastique formant l'âme du sandwich est choisie pour ses qualités de translucidité, de résistance à l'écrasement et d'isolation thermique et peut ttre notamment en mousse de polyéthylène à alvéoles feriés. 3. Toiture de bâtiment constituée par une ossature composée de poutres arquées réunies entre elles par des arches tandis que des panneaux cintrés élémentaires, constitués par une structure composite selon la revendication 1 ou la revendication 2, sont montés dans les intervalles ménagés entre les arches et les poutres dont sont solidaires les mâchoires de serrage des structures sandwich. 4. Structure composite de lanterneau sotte, dans laquelle des câbles d'acier sont tendus selon des génératrices de cette vote, d'une arche à la suivante, en contact par dessous avec la face inférieure de la plaques de manière à soutenir cette plaque lorsqu'elle vient à ployer sous des charges élevées telles que des charges de neige.