Brevet FR2379017A1 — publié le 19780825

La présente invention se rapporte à des éléments de construction destinés à des-structures soumises à des efforts mécaniques, en particulier, du genre de moyens de transport et notamment à des coques de bateaux, de tels éléments étant remar quab)es par leur très grande résistance et leur poids réduit. L'invention atteint les buts qu'elle s'est fixés en ce que lesdits éléments de construction sont constitués par des blocs devant être reliés les uns aux autres, dans lesquels s'étendent des tirants parallèles pleins ou tubulaires qui sont tenus dans ceux-ci, dans des tubes d'égalisation élastiques entourant respectivement les tirants. De tels blocs peuvent être préfabriqués et peuvent être ultérieurement assemblés, ce qui permet de produire la structure voulue dans des conditions économiques. Les tirants qui relient les blocs individuels confèrent à l'ensemble la rigidité et la résistance à la flexion voulues.De plus, les tirants sont, dans une mesure acc-rue, soumis à des efforts de pression, puisqu'ils sont complètement entourés par les tubes d-'égalisation. Ces tubes d'égalisation améliorent ainsi les réactions des blocs et stabilisent ceux-ci avec les tirants du fait qu'ils amortissent les oscillations longitudinales, transver- sales et circulaires. A l'intérieur de la structure, les tubes d'é-lisation permettent ure distribution homogène des forces élastiques. De surcroît, ils évitent les frictions métal sur métal entre les tirants et les tubes de guidage et, dans une certaine mesure aussi, entre les surfaces des blocs. Pour la construction navale notamment, sont adaptés des blocs qui comprennent au moins une chambre dans laquelle sont montés au moins deux tubes de guidage pour chacun des tubes d'égalisation, espacés dans la direction de l'axe longitudinal des tirants. La chambre peut etre étanche) de sorte que la coque du bateau se compose d'une multiplicité d'éléments flottants ; ainsi par un choix judicieux du montage des tubes de guidage, les propriétés élastiques et lescomportements à la torSion des tirants peuvent être influencés. Les tubes de guidage sont de préférence montés dans des compartiments qui sont espacés à l'intérieur de la chambre, dans la direction de l'axe longitudinal des tirants. Ces compartiments pourraient aussi être étanches l'un par rapport à l'autre et par rapport à la chambre formant des blocs.La chambre et/ou les compartiments des blocs pourraient etre habillés avec du métal, de préférence avec du cuivre. Plus précisément, une partie des compartiments pourrait être formée par l'habillage et pourrait constituer une cloison à l'intérieur des chambres. L'habillage pourrait s'étendre dans les tubes de guidage et, le cas échéant, pourrait contribuer, avec une monture supplémentaire, à la fixation desdits tubes de guidage. L'un des grands avantages des blocs de l'inveNtion réside dans leur poids relativement léger. Leur solidité peut être considérablement augmentée en remplIssant la chambre stZou les compartiments avec un grillage, de préférence en aluminium, qui raidit la chambre. En outre, la chambre et/ou les compartiments peuvent être remplis avec un gaz sous-pression. Parmi les gaz appropriés, on peut citer en exemple l'argon, lthydro- gène et les mélanges de ceux-ci. Les intervalles entre les éléments du grillage peuvent communiquer entre eux ; toutefois ils pourraient aussi former des cellules individuelles fermées, dont chacune serait remplie avec le gaz sous pression.Cette structure est particulièrement interessante dans la construction navale, car elle limite les dommages causés aux blocs, en cas de voie d'eau. De plus, le remplissage avec le gaz sous-pression évite la condensation à l'intérieur des blocs. Les blocs selon l'invention offrent des avantages particuliers lorsque leurs composants sont disposés symétriquement. On évite ainsi des gauchissements dans la région des blocs et par conséquent une usure indésirable de la surface des blocs juxtaposés. Il convient que les éléments des blocs soients disposés symétriquement, non seulement dans les plans perpendiculaires à l'axe longitudinal des tirants, mais également dans la direction de l'axe longitudinal deceux-ci, par rapport à leur centre. Ceci est tout particulièrement le cas en ce qu concerne les tubes de guidage des tubes d'égalisation. Par ailleurs, les tubes d'égalisation pourraient présenter, dans la direction de l'axe longitudinal des tirants des propriétés de matière et/ou d'élasticité différentes, la dis tribution de ces proprié-tés devant néanmoins rester symétrique par rapport au milieu des tirants. Parmi les modes de réalisation préférés, il convient de mentionner ceux dans lequels la partie centrale des tubes d'égalisation est faite d'une matière neutre, par exemple de liège, tandis que de part et d'autre de cette partie centrale, ils sont faits d'une matière élastique, par exemple de caoutchouc. Dans ces conditions, la partie centrale des tubes d'égalisation est exposée à une pression plus faible que ses régions d'extrémité, ce qui a une influence favorable sur la résistance aux chocs des blocs. Pour construire la structure, on relie ensemble les blocs par des éléments de construction s'étendant transversalement aux tirants. Dans les bateaux, ces-éléments de contruction peuvent être constitués par-des cloisons étanches. Les blocs peuvent s'appliquer directement les uns contre les autres et peuvent êtr-e habillés-d'une peau extérieure et/ou intérieure étanche commune. De préférence, chaque bloc individuel est, en outre, entouré d'une couverture de protection. Il s'est révélé avantageux de disposer ou de fixer entre les blocs des coches d'étanchéité qui amOrtiESent les vibrations dlstorps du bateau.La couche élastique est de préférence disposée entre les parois des blocs voisins adjacentes dans la direction de l'axe longitudinal des tirants. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe transversale schématique à travers une coque de bateau construite avec des éléments conformes à l'invention la figure 2 est une vue en perspective d'un élément de construction isolé de la coque de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne A-A à travers un premier exemple de réalisation du bloc de la figure 2 et la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 2 d'un second exemple de réalisation de ce bloc. En se référant à la figure 1, on voit en coupe la coque d'un cargo dont le fond 1, les parois latérales 3 et-le pont 5 se composent de blocs 7. La structure et le montage des blocs 7 sont adaptés à la partie de la coque à laquelle ils sont appelés à être utilisés, la structure des blocs étant déterminée par les propriétés mécaniques que la coque doit présenter à l'emplacement considéré. Les propriétés des blocs sont principalement déterminées par le nombre et pa.- la diPtributio de tirants 9 qui les traversent longitudinalement, dans la direction de l'axe du bateau et qui raidissent la coque de celuici.C'est ainsi, par exemple, que dans la partie inférieure des parois latérales 3, ainsi que dans le fond 1, les tirants 9 sont relativement serrés, tandis quà la partie supérieure des parois latérales 3 et dans le pont 5 ils sont davantage espacés. Les parois latérales 3 et le fond 1 sont supportés par des carlingues d'angle il qui sont reliées entre elles par des baux (non représentés). Les blocs 7 des parois latérales 3 sont fixés à des couples (non representesX Des élément d'éFachéité élastique 13, en caoutchouc par exemple, disposés entre les blocs, amortissent les vibrations de la coque. Le fond 1, les parois latérales 3 et le pont 5 sont habillés d'un revetement extérieur. En outre, la face intérieure du fond 1 comporte un revetement d'étanchéité 16, en caoutchouc par exemple. Le fond 1 est incurvé et présente, dans certaines régions, trois couches de blocs. Les blocs du fond 1, ainsi que ceux des parois latérales 3 et du pont 5 présentent essentiellement une forme quadrangulaire, mais un ou deux côtés des blocs pourraient hêtre profilés comme l'exigent les lois de l'hydrodynamique. Ceci est tout particulièrement le cas de la couche inférieure du fond 1 et des blocs de la région des carlingues 11. La figure 2 est une vue en perspective d'un bloc ttili- sable pour la construction du fond 1. La figure 3 est une coupe longitudinale à travers le bloc de la figure 2, lorsque celui-ci est appelé à être placé au bord de la couche supérieure du fond 1. Le bloc forme une chambre allongée 15 dans laquelle s'étendent les tirants 9 constitués par des tubes. Les tirants 9 des blocs voisins dans le sens longitudinal sont reliés entre eux ou aux baux. Chaque tirant 9 est entouré d'un tube d'égalisation élastique 17 dont la partie centrale 19 est en liège et dont les parties d'extrémité 2t disposées symétriquement de part et d'autre de la partie centrale 19 sont en une matière élastique telle que le caoutchouc.Les parties d'extrémité 21 des tubes d'égalisation 19 sont enfilées dans des tubes de guidage 23 qui sont fixés dans des compartiments 25 des chambres 15 par des moyens de support (non représentés). Ces moyens de support peuvent être constitués par des cloisons étanches, s'étendant à la partie centrale de la chambre. Dans cette partie centrale ont été prévus d'autres supports 27 sous la forme de douilles qui entourent les tirants 9, y compris leurs tubes d'égalisation. Dans l'e- xemple de réalisation de la figure 3, les supports 27 ont une forme en 8 et tiennent respectivement deux tirants 9 voisins perpendiculairement au plan de la figure 3. La chambre 15 et ses deux compartiments 25 sont remplis avec un grillage en aluminium (non représenté), destiné à les renforcer. La chambre 15 ainsi que ses deux compartiments 25, est habillée de façon étanche à l'air et à l'eau avec du cuivre et est remplie par un gaz sous pression, composé d'argon et d'hydrogène. Pour une meilleure étanchéité, l'habillage s'étend aussi à l'intérieur des tubes de guidage 23. La présence du grillage et du gaz comprimé augmente considérablement la rigidité des blocs, sans pour autant augmenter sensiblement leur poids. La figure 4 illustre un autre exemple de réalisation d'un bloc conforme à l'invention qui est plus particulièrement adapté à être utilisé dans les couches intermédiaires du fond 1 Ce bloc présente une chambre divisée en sections 29, chaque section 29 étant, de son côté, subdivisée en trois compartiments 31, 32 et 33. Les tirants 9 sont entourés uniformément d'un tube d'égalisation 35 en caoutchouc, qui s'engage dans les compartiments d'extrémité 3f et 33 en passant dans des tubes de guidage 37 qui sont tenus dans lesdits compartiments 31 et 33 par des montures non-représentées. Dans la direction de l'axe longitudinal des tirants 9, les tubes de guidage sont disposés symétriquement par rapport à leur milieu.Au centre des tirants, on a également prévu des supports en forme de huit 39 qui relient ensemble les tirants 9 voisins ainsi que leurs tubes d'égalisation 35. Les compartiments 31 à 33 de chaque section 29 sont habillés de cuivre et contiennent un grillage d'aluminium non représenté aux fins de raidissement. Les compartiments 31 à 33 sont remplis avec un gaz sous-pression, par exemple, avec un mélange d'argon et d'hydrogène. De préférence, la~longueur des blocs, dans la direction des tirants, est choisie en fonction des propriétés de la matière qui les constituent, ainsi qu'en tenant compte de ltusage auquel le bateau est destiné, en adoptant une longueur correspondant à la longueur moyenne des vagues produites par les mouvements de l'eau auxquels on doit s'attendre. Pour des bateaux de te mer, relativement 3rands; les blccs devront par conséquent être plus longs que pour des caboteurs et des petits bateaux. De préférence, les blocs ont une longueur comprise entre 50 cm et 8 m. REVENDICATIONS 1. Eléments de construction pour des structures soumises à des efforts mécaniques, notamment pour des coques de bateau, caractérisés en ce qu'ils sont formés de blocs (7) à relier ensemble, dans lesquels s'étendent des tirants parallèles pleins su creux (9) qui sont tenus dans les blocs (7) par des tubes d'égalisation élastiques (17, 35) entourant lesdits tirants (9). 2. Eléments de construction, selon la revendication 1, caractérisés en ce que les blocs (7) présentent au moins une chambre (15) dans laquelle sont prévus pour chaque tube d'égalisation (17,35) au moins deur tubes de guidage (23,37) espacés l'un de l'autre dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9). 3. Eléments de construction selon la revendication 2, caractérisés en ce que les tubes de guidage (23,37) sont disposés, dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9), symétriquement par rapport au milieu desdits tirants (9). 4. Eléments de construction selon la revendication 2, caractérisés en ce que les tubes de guidage (23,37) sont disposés dans des compartiments (25,31,33, qui sont espacés à l'intérieur de la chambre (15) dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9). 5. Eléments de construction selon la revendication 3, caractérisés en ce que la chambre (15) et/ou les compartiments (25,31,33) sont remplis avec un grillage, de préférence en aluminium. 6. Eléments de construction selon la revendication 3, caractérisés en ce que la chambre (15) et/ou les compartiments (25,31,33) sont remplis avec un gaz sous pression. 7. Eléments de construction selon la revendication (6), caractérisés en ce que le gaz sous pression se compose d'argon et/ou dthydrogène. 8. Eléments de constructions selon la revendication 3, caractérisés en ce que la chambre (15) et/ou les compartiments (25,31, 33) sont habillés avec un métal, de préférence -avec du cuivre. 9. Eléments de construction selon la revendication 8, caractérisés en ce qu'unie partie au moins des parois des compartiments est formée par l'habillage. 10. Eléments de construction selon la revendication 8, caractérisés en ce que l'habillage traverse les tubes de guidage (23, 37). il . Eléments de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que, à l'in térieiir de la chambre (15), es tubes d'égalisation (19, 23) se succèdent dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9), en présentant des propriétés d'élasticité différentes. 12. Eléments de construction selon la revendication 11, caractérisés en ce que les différences des propriétés élastiques des tubes d'égalisation (19, 23) sont symétriques par rapport au centre des tirants (9). t3. Eléments de construction selon la revendication 2, caractérisés en ce que entre deux tubes de guidage (23, 37) se succédant dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9) sont prévus des douilles multiples (27, 39) qui maintiennent assemblés au moins deux tubes d'égalisation (17, 35} voisins. 14. Eléments de construction selon la revendication 13, caractérisés en ce que des douilles multiples (27, 39) sont prévues au milieu entre deux tubes de guidage (23, 37) et notamment au milieu des tirants (9). 15. Eléments de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés an ce que les blocs (7) peuvent être reliés les uns aux autres Pr des éléments de construction s'étendant transversalement aux tirants (9). 16. Eléments de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'une couche élastique (13), en particulier, une couche d'étanchéité, est interposée entre deux blocs (7) voisins. 17. Eléments de construction selon la revendication 16, caractérisés en ce que la couche élastique (13) est disposée le long des parois adjacentes des blocs (7) voisins dans la direction de l'axe longitudinal des tirants (9). 18. Eléments de construction selon l'une quelconque deys revendications précédentes, caractérisés en ce que les-blocs sont habillés d'une couverture de protection. 19. Eléments de construction selon l'unequelconque des revendications précédentes pour la construction navale, caractérisés en ce que la longueur des blocs, dans la direction de l:axe longitudinal des tirants (5) est égale à la longueur moyenne des vagues résultant des mouvements prévisibles de l'eau. 20. Eléments de construction selon l'une quelconque des revendications ,-écédentes, caractérisés en ce que les blocs (7) ont une longueur comprise entre 50 cm et 8 m.