Brevet FR2391324A1 — publié le 19781215

La présente invention concerne une protection para-séismique pour constructions pouvant ainsi résister à des tremblements de terre,même de forte intensité. I1 existe déjà des constructions spécialement étudiées pour pouvoir résister à des tremblements de terre.Ces constructions peuvent s'avérer efficaces,étant battes essentiellement selon le principe qui consiste a employer des matériaux partinculie- rement renforcés,surtout lorsque les tremblements de terre auxquelles elles sont soumises ne sont pas d'une intensité trop importante.Dans le cas dun tremblement de terre déjà violent, et la où d'autres constructions s'écroulent,elles peuvent résister,tout en subissant quand même d'importants dégâts. La présente invention a pour but d'accroitre de façon importante la résistance d'une construction,lorsque celle-ci est soumise a un tremblement de terre,et donc d'en accroître la sécurité qu'elle offre. On sait en effet tout d'abord que,lors d'un séisme,les constructions subissent des dégâts parceque,s'il se forme une faille sous la constuction,l'énergie développée par la formation de cette faillisse transmet aux fondations de la construction.Ces fondatiobs,alors,se fissurent,tout comme le sol sur lequel elles sont implantées.Mais d'autres dégâts peuvent être observés parceaqueXiesondes seism ques,faisant vibrer les ifiondations, provoquent dans celles-ci des fissures.Dans les deux cas,les MurS sont touchés,parce que les déformations qu'ils subissent se propagent jusqu'à eux par l'intermédiaire des fondations. C'est ainsi que de très fortes secousses peuvent conduire jusqu'à une destruction totale dru b timent.En effet,si le tremblement de terre atteint la magnitude 6 ou 7,l'immeuble subit déj d'importants dégâts;si la magnitude atteinte est supérieure,l'immeuble risque alors la destruction complete Pour que la présente Invention puisse atteindre son but,il conviendra donc d'intercaler entre les fondations et la constructionsproprement dite,un matériau particulièrement résistant, déjà existant ou à inventer,qui,en somme,servira de barrage a ces ondes séismiques.Ainsi,ces ondes détournées ne seront pas transmises à la construction proprement dite qui pourra alors résister;;et dans le cas de la formation d'une faille,les dforwations subies par les fondations ne se répercutent pas sur les murs de la partie habitable de la construction. Pour cela,on pourra,par exemple,choisir d'utiliser de l'acier. L'essentiel,et c'est là le principal élément de l'invention, étant que le matériau employé soit intercalé sous au moins toute a surface du bâtiment.De cette façon, la construction sera protégée au maximum de ces ondes séismiques. Le type de construction envisageable,pour se rapprocher le plus possible des moyens techniques. couramment mis à la disp position des b tisseurs,ainsi que des matériaux dont ils ont l'usage,pourra donc par exemple se dérouler de la façon suivante: dans la fouille que l'on réserve aux fondations du b timent,on coule,d'une façon tout à fait traditionnelle,des semelles de beton.Ces fondations étant achevées,on remblaie si nécessaire, de façon que la surface supérieure de ces semelles reçoivent une chape qui sera coulée sous toute la surface du bâtiment, délimitée précisément par les fondations précitées. Cette chape doit alors avoir une surface parfaitement plane,ce qu'il sera facile d'obtenir,soit par coffrages,soit par lissage manuel. Ensuite,il conviendra,toujours dans le cas Ijrésent,de poser une plaque d'acier sur cette chape,lorsque celle-ci sera bien seche,évidemment.C'est encore là un point très important de cette invention: la fondation doit réelle"'ent être indépendante. On peut alors,sur cette base,continuer de bâtir le reste de la construction. La base de cette seconde partie de la construction,appuyée sur la plaque d'acier,pourra être traitée à la manière d'un socle,qui supportera la construction et pourra lui servir de lest.Ce socle pourra aussi,bien str,recevoir une armature propre,ainsi que l'armature des murs ou divers piliers bâtis sur ce socle. Il faut préciser que si la surface de la plaque d'acier est trop importante pour être posée- en un seul bloc,on pourra tout simplement souder sur place,des plaques de moindresddimensions, lors de leur mise en place sur la chape. De meme,il convient de préciser que la partie proprement dite de la construction peut être traitee selon les procédés déjà existants de construction para-seismique.L'immeuble n'en offre alors que plus de sécurité. Cependant,un autre type de construction basé sur la présente invention est également envisageable;en effet,il est aussi possible d'imaginer que la base de la construction soit bâtie selon le principe suivant,toujours selon les matériaux et les moyens mis à la disposition des bâtisseurs de ce temps: dans une fouille creusée sur le terrain destiné à recevoir la construction,est mise en place une structure servant de fondation et de défense para-séismique. Cette sructure est caractérisée par une forme de demi-sphere, dont la partie plane est la partie servant de base à la construction. De plus,cette structure devrait être composée de plusieurs couches de matériaux de préférence.Les matériaux composant cette structure peuvent,eux,être de densités différentes. Mais on obtiendrait un résultat tout de même valable en n' utilisant qu'un seul matériau,par exemple de l'acier,encore faudrait-il que cette demi-sphère d'acier comporte plusieurs couches de ce métal.Afin de préciser ce point,il convient de dire que la composition dtune telle demi-sphère serait identique à la composition qu'offrirait un ensemble de récipients creux,par exemples des saladiers,ou des bols, empilés les uns dans les autres,le plus grand en englobant un de taille plus réduite,et ainsi de suite.La partie supérieure de cette structure,traitée de façon à offrir une surface bien plane,peut alors recevoir une plaqqued'acier identique à celle dotée plus haut,dans le précédent exemple de construction d'un bâtiment para-séismique.La bâtisse proprement dite prenant amours appui sur cette structure porteuse. Cette conception d'une structure pata-séismique,basée sur l'emploi de matériaux soit posés en plaque,soit en demi-sphere, est le résultat à la fois d'observations réalisées lors de tremblements de terre,par l'examen de séismogrammes qui ont montré les changements de célérité des ondes séismiques observés lors de changements brutaux de matériaux traversés par ces ondes, quieexugêgoeSstient précisément la structure interne du globe teteestre;discontinuites de Mohorovicic et de Gutenberg;la plaque d'acier ayant alors pour rOle d'isoler la construction des failles et des ondes,et ce d'une façon économique.Il en est de même pour la demi-sphere,plus chère;mais plus efficace. Ces explications vont maintenant être précisées par les dessins qui suivent. La figure I est la vue en coupe d'une construction bâtie selon le principe de l'invention,et d'après l'exemple choisi. On y voit tout d t abord la première fondation qui est la fondation de base I,constituée par des semelles de béton 2 et une dalle supérieure 3?qui est la représentation de la chape citée précédemment.0n distingue aussi la plaque d'acier 4 posée sur la chape de la dalle après séchage de celles-ci;;c'est donc cette plaque qui a pourrme de dévier les ondes provenant d'un tremblement de terre,ou d'ailleurs de toute autre nature,telle que,par exemple,une explosion souterraine,qu'elle soit d'origine naturelle ou humaine,car il convient aussi de prévoir cette éventualité? La figure 2,elle,est une illustration de la façon de construire selon l'invention,et d'après l'exemple choisi plus haut. On y voit donc la dalle 3,la plaque d'acier 4?. ici avec un relief sur sa face supérieure destinée a en accroitre la résistance à la torsion, le socle 5 et les murs périphériques 6 pouvant être armés et recevoir une armature avec le socle 5,ainsi qu'il est représenté sur ce dessin. La figure 3,nous montre,elle,la vue en coupe d'un immeuble non équipé de la présente invention. La figure 4 montre alors ce qui se produit lors d'un tremblement de terre,représenté ici par la formation d'une faille. La fondation traditionnelle s'ouvre alors,entrainant les murs de l'immeuble qui s'effondre alors. La La figure 5 représente le même immeuble,mais cette fois équipé de l'invention. La figure 6 montre elle aussi ce qui se produit sur cette construction si un séisme se produit.Dans le même cas de formation d'une faille sous l'edifice,celui-ci n'est nullement affecté par ce changement de configuration du terrain sur lequel il est construit?l'énergie transmise aux fondations ne se répercute pas sur le reste de la construction qui résiste. Bien entendu,un tel système peut être utilisé avec les matériaux que l'on désire.Il serait aussi possible,mais inutilement plus cotteux,d'installer plusieurs étages de telles séparations. k sst,on nter u un tel systeme,pouvant s'appliquer dans de nombreuses catégories de constructions,telles que:maisons individuelles,immeubles collectifs,lieux publics tels qu' aeroports,gares,grands magasins et centres commerciaux,ou même usines,par exemple,n'offre qu'une fort légère majoration du prix de revient global de la construction qu'il équipe, La figure 7 nous montre l'emploi daine fondation de type en demi-sphère.Dans une fouille creusée sur le terrain, on a plaçé cette structure en demi-sphère 8.L'espace laissé par la fouille est alors comblé avec du béton. Une plaqqe 4,identique à celle précédemment choisie,est alors installée.Le reste de la construction, comprenant le socle 5 et les murs périphériques 6 prend appui sur cette base Cette figure est,bien str,une coupe de la construction. Enfin,la figure 8 représente quant à elle une vue en éclaté d'une telle construction.La base de cette construction est Sectangulaire,mais associée=à une structure se rapprochant de la structure en demi-sphère.La plaque d'acier 4 supporte à la fois l'armature des murs périphériques et la base proprement dite de la constructioNO Ilnconvient de préciser pourquoi une telle structure,en demi-cer@@e,a été adpotéeren effet,avec une telle structure, la construction se trouve protégée de toutes les ondes, d'où qu'elles viennent;cette structure est dictee par les directions éventuelles des ondes: :parallèles au sol,elles peuvent venir tout autour de la maison,d'ot le cercle,et dans le sol,depuis sa surface d'un coté,à la surface de 1' autre côté,en passant par la verticale,si cette construction est à l'épicentre du tremblement de terre,d'ot la forme de demi-cercle sous la construction C'est ainsi qu'est donc obtenue ia structure en demi-sphére qui est une des nombreuses versions de ce système para-séismique. REVENDICATIONS I,Protection permettantelorsqu'elle~est installée dans un b timent,de défendre celui-ci contre des séisines, caractérisée par le fait que les fondations sont isolées du bâtiment à protéger. 2 Protection selon la revendication I,caracterisee par le fait qu une séparation solide,par exemple une plaque d'acier,isole la construction de ses fondations. 3.Protection selon la revendication I,caractérisée par le fait que cette séparation,déjà efficace si elle est monobloc,peut offrir une sécurité encore plus grande si cette séparation est constituée de plusieurs couches d'un même matériau,ou mieux encore de matériaux de densités?différentes, tels l'acier et une matière plastique résistante et solide, par exemple. 4.Protection selon la revendication 2,caractérisée par le fait que cette séparation solide,pouvant être fixée sur la partie inférieure de la fondation sur laquelle elle est installee,ne doit pas être fixée ou rattachée par un quelconque dispositif sur la partie supérieure de la fondation,et doit en être totalement indépendante,de telle façon que les sinistres,tels que les failles,causés à la partie inférieure de la fondation ne se répercutent pas sur la partie supérieure de la fondation,donc sur le briment à protéger.