Brevet FR2338356A1 — publié le 19770812

La présente invention concerne les structures gonflables,réa- lisées en matériau souple et susceptibles, à l'état gonflé en légère surpression, d'être utilisées comme abris, par exemple entreponts, magasins, ateliers, gymnases, piscines et analogues. De telles structures sont connues depuis longtemps et largement utilisées, du fait de leur faible encombrement à l'état replié, qui en rend aisé le démontage et le transport d'un point d'utilisation à un autre. Toutefois,ces structures connues présentent toutes i'incon- vénient d'être constituées par un assemblage d'éléments séparés ayant la forme tridimensionnelle et les dimensions correspondant au volume final de la structure gonflée. En effet, une telle technique exige une succession complexe d'études, de tracés, de découpes et d'assemblages desdits éléments. Au surplus, la structnre gonflée est soumise à des tensions très élevées, provoquant une certaine fragilité de celleci, que l'on a tenté de compenser en reprenant les dites tensions au moyen d'un filet métallique souple enveloppant la structure et ancré au sol sur sa périphérie. Toutefois, pour les memes raisons , ce filet est également d'une réalisation très complexe. L'invention élimine ces inconvénients trace à une conception fondamentalement différente des- éléments formant la structure selon l'invention, la structure est constituée par une feuille souple sensiblement plane dont les dimensions à plat sont supérieures à la base de la structure gonflée, le soulèvement de la zone centrale de cette feuille sous l'effet de la surpression du gonflage déterminant la rétraction du périmètre au sol de ladite -feuille jusqu'à coincidence avec celui de la structure gonflée, point auquel ledit périmètre est ancré au sol, cet ancrage steffec- tuant au moyen de câbles convergeant par ailleurs vers la zone supérieure de la structure, en vue de compenser par la création de galbes les différentes de superficie de la feuille aprFs gonflage. La structure selon l'invention peut prendre toute forme géométrique arrondie. AInsi, selon une réalisation, la feuille est circulaire, et au gonflage,son périmètre diminie proportionnellement à sa hauteur. Selon une variante de-cette réalisation+ la zone centrale est concave ,les câbles dlancrage étant ramenés vers le bas afin de diminuer la hauteur totale de la structure gonflée, sans modifier la surface couverte. On va décrire l'invention en se référant au dessin annexé qui en illustre plusieurs réalisations, et sur lequel - la figure 1 illustre le passage d'une feuille circulaire plane à une structure gonflée sphériqué - la figure 2 illustre le renforcement d'une structure du type de la figure 1 par des câbles radiaux - la figure 3 représente le détail de l'accrochage des câbles de la figure 2 dans la zone centrale de la structure - la figure 4 est une coupe d'une variante dela figure 2 et la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 dans le cas de la variante de la figure 4. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit que l'invention consiste , en partant d'un cercle de feuille souple ayant un périmètre L11à gonfler cette feuille, pour l'amener à prendre une forme sphérique, dont le périmètre au sol est un cercle de périmètre L2 et la hauteur h I1 est aisé d'établir la relation entre h et L2,si l'on considère l'angle j définissant l'ouverture du segment sphérique de périmètre on peut crise : Lb &alpha; = L1 (étant exprimé en radians ) R L'angle o( étant ainsi défini, la relation entre h et L2 s'écrit L2 = tg (1) h 2 I1 est donc aisé de déterminer de quelle dimension la feuille se rétractera dans le sens F1 , ou bien de combien elle s'élèvera dans le sens F2. Dans la pratique, la structure gonflée ne sera pas rigoureusement sphérique, mais prendra l'aspect bien connu dit "en goutte d'eau"; il est bien entendu que l'invention couvre toute forme voisine ou analogue, compte tenu également de la possibilité d'un périmètre de base non exactement circulaire, par exemple ovale. Dans tous les cas, il n'y a aucune déformation, ni distension de la matière de la feuille, ce qui élimine toutes les sources de fragilité de la structure, qui passe simplement de plane à gonglee, c'est-à-dire, de deux à trois dimensions. Cette réalisation est illustrée dans sa mise en oeuvre pratique aux figures 2 et 3. Sur ces figures, on a représenté une structure d'aspect sphérique, constituée par une feuille 1,ancrée au sUl sur sa périphérie 2 par des yèbles 3, réunis à leurs extrémités 4 par un cercle 5. Grâce à ces câbles, l'excédent de surface de la feuille, résultant de sa mise en forme est compensé: : la différence de rayon entre la partie concave des galbes, où passent les câbles, et leur partie convexe, laplus haute, correspond à un allongement, d'autant plus important que la courbe est prononcée. Sur les figures 4 et 5, on a compensé la hauteur h , qui serait trop importante, en réunissant les extrémités 4 des câbles 3,non plus à un anneau 5 mais à un élément de liaison conique 6,lui même ancré au sol par des tirants 7 noyés dansun massif de béton 8. Outre la réduction de hauteur sans inclinaison excessive des parois à leur base, cette disposition assure l'écoulement des eaux, qui peuvent étre reprises par une conduite d'évacuation 9. Au surplus, les efforts sur les câbles sont divisés par 2. Bien entendu, les structures gonflables selon l'invention pourront prendre toute autre forme appropriée àleurs utilisations pourvu qu'elles - remplissent les conditions essentielles définies aux revendications ci-après. REVENDICAT IONS 1. Structure gonflable composée d'éléments souples réunis entre eux et ancrés au sol pour constituer un volume creux maintenu gonflé par une légère surpression intérieure, caractérisée en ce que l'ensemble des éléments souples se présente avant gonflage sous l'aspect d-'une feuille continue plane.sensi- blement circulaire d'une périphérie supérieure à celle de la structure gonflée, legonflage de cette feuille provoquant à la fois la rétraction de la périphérie au sol et le soulèvement de la zone centrale, sans distension de la matière de la feuille,les différences de superficie de la feuille souple après gonflage étant compensées par la création de galbes au moyen de câbles ancrés au sol à une extrémité et réunis à un élément commun dans la zone centrale de la structure à l'autre extrémité 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure gonflée est entièrement eonvexe et l'élément de liaison entre les extrémités de câbles est un anneau. 3. Structure selon la revendication 1,caractérisée en ce que la structure gonflée est concave vers sa zone centrale et l'élément deliaison est un manchon ancré au sol par des tirants noyés dans un massif de béton situé au centre ds la périphérie de la structure.