Brevet FR2298055A1 — publié le 19760813

La présente invention concerne une structure constituée d'éléments pour constructions en matières légères, notamment pour des constructions en matières présentant un faible poids et une faible résistance aux contraintes statiques comme cela est le cas pour des éléments de construction tens que parois temporaires, faux-plafonds, réservoirs isolants, éléments d'éxposition, éléments de scène, constructions témoins et, d'une façon générale, toute structureconçue pour être modifiée par la suite. Les matières utilisées pour former ces structures sont habituellement des matériaux spongieux, des résines synthétiques, des agglomérés, du plâtre, du verre alvéolaire, du ciment cellulaire, etc. I1 est connu qutà l'heure actuelle pour fabriquer des structures du type mentionné plus haut au moyen des ratières citées, afin d'obtenir la résistance désirée aux contraintes statiques, on met en oeuvre deux techniques différentes. Une pre mière technique consiste à fabriquer des éléments ou panneaux en matière légère placés entre deux couches externes de plus grande résistance. De tels panneaux sont connus dans la technique sous le nom de panneaux sandwich". Par la liaison mutuelle des couche externes, on obtient la structure désirée. Cette nseme technique prévoit quelquefois des cornières fixées aux bords des panneaux. Dans ce cas, la fixation mutuelle des cornières permet l'érection de la structure. Une deuxième technique connue prévoit pour la construction éléments ou de panneaux la fixation sur les bords de pièces d'insertion particulières, généralement en métal. L'association fltituelle de ces pièces d'insertion provoque la fixation des éléments ou panneaux les uns aux autres et donc l'érection de la construction désirée. Un premier inconvénient de la technique antérieure résulte des difficultés pour réaliser les diverses associations dont le nombre est réduit, il est donc nécessaire de travailler avec des éléments ou panneaux de grande dimension. Un autre inconvénient provient de la difficulté d'obtenir une fixation totale des éléments d'association à la fois pour l'aspect esthétique des constructions et pour les propriétés isolantes de la construction elle-même. En outre, dans de nombreux cas, à l'intérieur des zones d'association un certain condensat peut être présent en raison des variations inévitables de la température. Un autre inconvénient qui existe notamment avec les constructions selon la deuxième technique indiquée est relatif au fait que ces constructions sont soumises à des non- traintes concentrées dans certaines zones situées sur les panneaux en matière légère. Il en résulte donc des points de plus grande contrainte dans les matières pouvant le moins supporter cette contrainte. Un autre inconvénient qui est montré par la technique antérieure est relatif à la difficulté d'avoir des constructions d'un type différent, comme cela serait nécessaire pour obtenir des éléments ou panneaux de divers types qui ne sont pas toujours facilement disponibles. Les structures réalisées selon la technique antérieure sont donc difficiles à mettre en place, co & euses et montrent une capacité réduite pour obtenir des configurations différentes. La présente invention propose une structure qui supprime les inconvénients précités. A cette fin, on prévoit que les matières de plus grande résistance, appropriées pour supporter les contraintes dues à la construction, constituent un renforcement interne de la structure elle-mme. La présente invention crée une structure constituée d'éléments pour des constructions en matières légères qui est carac tériséeen ce qu'elle comporte plusieurs éléments modula rets en matière légère agencés pour être mutuellement assemblés au moyen d'un renforcement interne comprenant plusieurs parties de renforcement présentant leurs extrémités adaptées prévues pour eAtre fixées les unes aux autres. Un premier avantage de la structure de la présente invention réside dans l'obtention de constructions à distribution et répartition uniformes des contraintes statiques qui peuvent Autre supérieures à celles pouvant être supportées par des structures obtenues selon la technique antérieure. Un autre avantage concerne la possibilité d'utiliser des matières plus légères et moins résistantes, ce qui diminue les colts de construction. Un autre avantage important de la structure selon la pré- sente invention résulte de la normalisation des éléments en modules, ce qui permet une disponibilité facile de ces unités en vue d'un éventuel remplacement ou d'une modification de la configuration d'une structure. Un autre avantage de la structure selon la présente invention provient de l'adaptation réciproque aisée des parties de renforcement, ce qui élimine les divers éléments de fixation qui sont nécessaires aux structures de la technique antérieure. Un autre avantage important a trait à la possibilité d'obtenir soit des structures temporaires, soit des structures permanente s. Enfin, comme autre avantage, on peut indiquer qu'il r.'est pas nécessaire de souder des matières de résistances différentes. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. la fig. t représente une perspective d'une partie d'une étagère en U réalisée au moyen de la structure de la présente invention, selon une vue partiellement éclatée. les figez 2 et 3 représentent une vue en coupe transversale des parties de renforcement pour réunir deux éléments contigus dans une zone â contraintes de traction et/ou de cisaillement. Les fig. 4 et 5 illustrent une partie de renforcement de la fig. 3. la fig. 6 est une autre vue en coupe des parties de renforcement. A la fig. 1, la structure de la présente invention est constituée de plusieurs éléments 1, la en matière légère présentant respectivement une forme parallélépipédique et une forme cubique. Ainsi, en particulier, le cSté le plus grand de l'élément parallélépipédique 1 a une longueur double de celle du c8té de l'élément cubique ta. les matières à partir desquelles-les unités i, fla sont réalisées sont celles mentionnées plus haut, c'est-à-dire des matières de faible poids et de faible résistance telles que par exemple des résines synthétiques du type mousse rigide ou sesi-rigide, du verre alvéolaire, du ciment cellulaire, de l'aggloméré, des matières spongieuses. Chaque élément 1, la en matière légère présente plusieurs trous 2 servant à loger les parties de renforcement, comme décrit ci-après. Ainsi, plus particulièrement, les unités 1 de forme parallélépipédique sont réalisées, dans ce cas, avec huit trous 2 tandis que les unités la de forme cubique comportent quatre trous 4. Les trous 2 ont leurs axes longitudinaux mutuellement panal1èles et sont espaces de façon égale dans chaque unité, isouent les éléments constituent des modules et sont facilement irterchaneables du fait que les trous 2 sont coaxiaux. Par l'utilisation soit d'un élément parallélépîpédique 1, soit c'un élément cubique la, les trous 2 coïncident avec leurs axes longitudinaux en vue de l'insertion des parties de renforcement qui sont donc disposées le long du même axe pour chaque série de trous contigus. A titre d'exemple, afin de souligner la caractéristique modulaire des éléments 1, la, la première rangée des éléments a été formée, dans le mode de réalisation illustré, par les séries suivantes dans lesquelles chaque chiffre correspond au type d'élément utilisé : 1, 1, 1, 1, 1, tandis que la deu- xième rangée a été formée en utilisant les mazes chiffres de référence par les séries suivantes : la, 1, 1, 1, 1, 1a ; évidem- ment d'autres modifications pourraient être facilement adoptées pour obtenir la mtme structure. A la fig. 1, il convient de remarquer que chaque élément 1, 1a présente sur les faces opposées, perpendiculaires à l'axe longitudinal de chaque trou 2, un rebord 3 permettant une adhérence complète entre les éléments. Cette adhérence peut également être obtenue en prévoyant à la place des rebords 3 d'autres pièces appropriées pour loger les têtes des parties de renforcement. La structure selon la présente invention comporte, en outre, un renforcement interne pour supporter les contraintes de construction qui se produisent entre les éléments. Ce renforcement interne est constitué de plusieurs parties de renforcement 4, 5 représentées en détail aux fig. 2, 3, 4 et 6. A la fig. 2, les parties de renforcement 4 comportent un corps cylindrique présentant deux diamètres différents, c'està-dire une partie de plus grand diamètre 6 et une partie de plus petit diamètre 7. Dans la partie 6 de plus grand diamètre on prévoit un évidement cylindrlque taraudé 9 coaxial à la partie 6. La partie de plus petit diamètre 7 est filetée extérieurement et, à l'intérieur de celle-ci, se trouve un passage longitudinal 10 en communication avec l'évidement 9. t1 évidement taraudé 9 pro sente la même longueur que la partie 7 de plus petit diamètre car il est agencé pour recevoir la partie correspondante d'une partie de renforcement d'un élément contigu. Cependant, la longueur de cet évidement fileté 9 peut être également supérieure à la partie 7 de plus petit diamètre. Les parties de renforcement 4 comprennent sur une extrémité une tête 8 d'un plus grand diamètre que les trous 2. Le passage longitudinal 10 et l'évidement taraudé 9-forment dans la partie de renforcement 4 un conduit pour insérer, par exemple, des fils électriques qui pourraient être nécessaires pour la structure. Sur la teste 8 de la partie de renforcement, on prévoit une encoche Il destinée à permettre le vissage desdites parties. La longueur de la partie 6 de plus grand diamètre est la même que celle des trous 2 afin que la partie 7 de plus petit diamètre fasse saillie des éléments et puisse venir elle-même en contact avec les parties de renforcement des éléments contigus ou adjacents. Cependant, la partie 6 de plus grand diamètre peut présenter une longueur représentant un multiple de la longueur des trous 2. la tête 8 des parties de renforcement 4 présente la m8me hauteur que celle du rebord 3 des éléments 1, la de sorte qu'elle ne fait pas saillie des éléments.A la fig. 3, les parties de renforcement 5 sont pratiquement identiques aux parties de renforcement 4 car elles sont également formées avec un corps cylindrique présentant une partie 12 de plus grand diamètre, une partie 13 de plus petit diamètre ainsi qu'une tête 14. Dans la partie 12 de plus grand diamètre, on prévoit un évidement cylindrique taraudé 15 coaxial à cette partie tandis que, dans la partie 13 de plus petit diamètre, on prévoit un passage longitudinal en communication avec l'évidement cylindri- que 15, ce qui forme un conduit 16 traversant la partie de renforcement 5 pour l'insertion, par exemple, de fils électriques de connexion. Comme représenté, l'évidement cylindrique 15 présente la même longueur que la partie 13 de plus petit diamètre. Cependant, il peut également être plus long que la partie 13 de plus petit diamètre. Les parties de renforcement 5 sont différentes des parties de renforcement 4 car la partie 13 de plus petit diamètre n'est pas filetée et l'évidement 15 n'est pas taraudé, de plus, la tête 14 ne comporte pas d'encoche. La partie 12 de plus grand diamètre présente également la même longueur que les trous 2 si bien que la partie 13 de plus petit diamètre fait saillie des unités 1, la. Toutefois, elle peut présenter une longueur qui est un multiple de la longueur des trous 2. La tête 14 a également la rtbe hauteur que celle du rebord 3 de sorte quelle ne fait pas saillie des éléments 1, la. A la fig. 6, il convient de remarquer que les parties de renforcement 5 présentent, sur la partie 13 de plus petit diamètre, trois rebords longitudinaux 13a pour fixer les parties de renforcement. Les parties de renforcement 4 sont utilIsées en particulier dans les zones de structures dans lesquelles des contraintes de traction et/ou de cisaillement existent, tandis que les parties de renforcement 5 sont uti3 vées notamment dans les zones de structures où existent des contraintes de compression etfou de cisaillement car la résistance des parties de renforcement 5 à la contrainte de traction est seulement assurée par l'adaptation de la partie 13 de plus petit diamètre dans l'évidement 15. Les parties de renforcement 4 sont utilisées, de préférence, en les vissant pour assurer une plus grande stabilité de la structure.Toutefois, également dans le cas de contraintes de traction, les parties de renforcement 5 peuvent être employées en fixant convenablement la partie 13 de plus petit diamètre dans ltévidement 15, par exemple en utilisant des adhésifs ou des agents de liaison disponibles dans le commerce. Cette solution doit être naturellement envisagée seulement quand une partie de la structure n'a pas un caractère provisoire mais plutôt un caractère permanent. Les parties de renforcement 4 peuvent tourner dans les trous 2 pour permettre à la partie 7 de plus petit diamètre d'être vissée dans l'évidement taraudé 9 tandis que les parties de renforcement 5 sont fixées dans les trous 2 et peuvent également être formées de façon solidaire dans les éléments 1, la pendant leur fabrication. En général, les éléments 1 la sont munis d'un nombre de trous 2 en excès par rapport à ceux nécessaires afin de rendre possible l'insertion des parties de renforcement selon les exigences statiques de la structure en liaison avec les valeurs locales des contraintes. Aux fig. 4 et 5, on a représenté une partie de renforcement utilisée lorsque les parties de renforcement sont plus longues que celles décrites précédemment et il est donc approprié de les diviser en plusieurs parties distinctes. Ces parties sont donc formées avec une première partie cylindrIque 21 présentant un évidement longitudinal 21a, 23 et un prolongement central en forme d'anneau 22, sur laquelle une deuxième et une troisième parties cylindriques 20 peuvent être insérées (on n'en a représenté qu'unie aux fig. 4 et 5).Les parties cylindriques 20 sont conçues pour s'adapter dans les trous 2 des unités 1, la. ta partie 21 peut être fixée aux partie 20 de toute m zre connue telle que par vissage. Les parties de renforcement 4, 5, 20, 21 sont réalisées, de préférence, en matière synthétique, ce qui stest révélé être particulièrement approprié pour fournir la résistan- ce nécessaire aux contraintes résultant des constructions réalisées en matières légeres. Ponr les éléments 1 et 1a on utilise, de préférence, de la mousse de polystyrène, de la mousse de polyt- réthane ou une mousse de résine phénoliqie. Bien qu'on ne l'ait pas représenté, il est possible de relier mutuellement les parties de renforcement au moyen de consoles connues afin de rendre la structure plus compacte et plus résistante. Ces consoles peuvent relier deux ou plusieurs parties de renforcement d'un même élément ou deux ou plusieurs parties de renforcement d'éléments différents. Comme indiqué plus haut, la structure constituée d'éléments de la présente invention permet d'obtenir une construction sensiblement rectiligne mais il est évident que ce qui a été indiqué plus haut peut également s'ap- pliquer au cas de constructions présentant plus d'un coude en formant convenablement les éléments 1, la tout en conservant les caractéristiques modulaires procurées par l'équidistance des trous 2. Les avantages résultant de l'utilisation de la structure selon la présente invention concernent en particulier le montage et le démontage aisés sans les opérations de fixation connues qui sont nécessaires avec les structures de types habituels. Il est en fait suffisant d'adapter les parties aux éléments et les extrémités des parties les unes dans les autres. REVENDICATIONS 1 - Structure constituée d'éléments pour des constructions en matières légères, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs éléments modulaires en matière légère assemblables au moyen d'une pièce de renforcement interne constituée de plusieurs parties de renforcement présentant leurs extrémités susceptibles d'être fixées mutuellement ensemble. 2 - Structure constituée d'éléments suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément présente plusieurs trous se trouvant à la même distance et dont les axes longitudinaux sont mutuellement parallèles, chacun de ces trous étant conçu pour retenir une des parties de renforcement. 3 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des vendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque partie de renforcement comprend un corps cylindrique Présentant une partie d'un plus grand diamètre et une partie d'un plus petit diamètre, la partie de plus grand diamètre comportant un évidement cylindrique coaxial à celle-ci et sa longueur étant au moins égale à la longueur de la partie de plus petit diamètre. 4 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la partie de plus petit diamètre d'au moins une des parties de renforcement est filetée et l'évidement cylindrique dans la partie de plus grand diamètre d'au moins une des parties de renforcement est taraudé. 5 - Structure constituée d'éléments suivant llune des revendications 1 à 4, calacterisée en ce que chaque partie de renforcement présente, à l'estrémité de la partie de plus grand diamètre, une tette d'un diamètre plus grand queeelai des trous. 6 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie de plus grand diamètre de-c > aque partie de renforcement présente la même longueur que celle des trous des éléments. 7 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la partie de plus fflrand diamètre de chaque partie de renforcement présente une 1ongueur égale à un multiple entier de la longueur des trous 8 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications q à? , caractérisée en ce que chaque élément présente la fois sur les axes longitudinaux et perpendiculaires opposés des trous, un rebord faisant saillie prévu pour permettre aux éléments d'adhérer l'un à l'autre. 9 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque élément est muni de logements pour les têtes des parties de renforcement. 10 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que,dans deux éléments contigus, la partie de plus petit diamètre de chaque partie de renforcement d'un élément est adaptée rigidement dans l'évidement associé des parties de renforcement du deuxième élément. il - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à -JO, caractérisée en ce que,pour réunir deux éléments adjacents, la partie de plus petit diamètre de chaque partie de renforcement d'un élément est fixée par liaison dans l'évidement associé des parties de renforcement du deuxième élément. 12 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à il, caractérisée en ce que chaque partie de renforcement comprend un passage interne en communication avec l'évidement cylindrique afin de former un conduit traversant la partie de renforcement. 13 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la partie de plus petit diamètre comprend plusieurs rebords longitudinaux pour fixer ensemble deux parties adajacentes. 14 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les parties de renforcement sont en résine synthétique. 15 - Structure constituée d'éléments suivant l'une des re- vendications 1 à 14, caractérisée en ce que les éléments sont en résine synthétique. 15 - Structure constituée d'éléments suivant la revendication 15, caractérisée en ce que la résine synthétique est de la mousse de polystyrêne. 17 - Structure constituée d'éléments suivant la revendication 151 caractérisée en ce que la résine synthétique est de 'la mousse de polyuréthane. 18 - Structure constituée d'éléments suivant la revendication 15, caractérisée en ce que la résine synthétique est une mousse de résine phénolique.