Brevet FR2442940A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne les bâtiments à paroi souple constitués d'une structure métallique et d'une enveloppe en matériau souple, par exemple toile, bâche, tissu enduit ou similaire, fixée sur cette structure. Il existe de nombreux bâtiments de ce type mais d'une manière générale, leur structure n'est conçue que dans le but de supporter l'enveloppe ce qui constitue un grave inconvénient, notamment dans le cas où les activités qui se déroulent dans le bâtiment, par exemple des spectacles, nécessitent la mise en place ou la manoeuvre d'équipements divers suspendus dans l'espace : on est alors obligé d'utiliser des dispositifs indépendants du bâtiment et rapportés dans celui-ci, ce qui constitue un inconvénient majeur tant au niveau du coût supplémentaire qu'au niveau du résultat. Au contraire, la structure, objet de l'invention, permet d'éviter cet inconvénient en ce sens qu'elle est conçue pour assurer trois fonctions ; elle est à la fois structure porteuse de la paroi souple, structure porteuse des équipements de toute nature nécessaires aux activités qui se déroulent dans le bâtiment, et organe de circulation pour les personnes appelées à accéder à ces équipements pour, par exemple, les mettre en place, les manoeuvrer, les régler, les commander ou les entretenir. La structure praticable, objet de l'invention, assurant cette triple fonction, peut être très utile,notamment dans les bâtiments destinés aux spectacles car ces activités nécessitent généralement l'emploi d'équipements nombreux tels que, par exemple, projecteurs, enceintes acoustiques, écrans, décors, rideaux, treuils, ponts d'éclairage, herses, cabine de régie, pupitres de commande, réflecteurs acoustiques, appareils de projection et tous autres équipements et accessoires qu'il est nécessaire de mettre en place, de manoeuvrer ou de commander en différents points de l'espace. La structure praticable, objet de l'invention, n'est pas limitée aux bâtiments de spectacle : elle peut etre appliquée sans restriction à tous les types de bâtiments à paroi souple, par exemple industriels, commerciaux, sportifs, dès lors qu'on doit suspendre ou accrocher des équipements ou des machines à la structure et que des personnes doivent accéder à ces équipements ou ces machines pour, par exemple, les mettre en place ou les manoeuvrer. La structure, objet de l'invention, se compose de deux types d'éléments : l'élement poteau et l'élement poutre. Ces deux types d'éléments sont des prismes de section triangulaire à l'intérieur desquels il est possible à des personnes de se déplacer. Ces deux types d'élements sont assemblables entre eux, suivant des règles définies ci-dessous, de manière à constituer des ensembles variés entièrement praticables par des personnes et susceptibles de s'adapter à différentes formes de bâtiments à réaliser. Plus précisement, par le terme poteau, on désigne un élément affectant la forme d'un prisme creux de section triangulaire, réalisé en charpente métallique, dont l'une des extrémités repose sur le sol directement ou avec interposition d'un massif formant fondation ou soubassement. Ces poteaux occupent une position sensiblement verticale telle que l'angle qu'ils forment avec la verticale soit inférieur à 15 degrés sexagesimaux. A l'intérieur du poteau, il est possible à une personne de circuler par exemple à l'aide d'une échelle. Les poteaux ne s'assemblent pas entre eux mais s' assemblent avec les poutres qu'ils supportent. Par le terme poutre, on désigne un élément ayant la forme d'un prisme creux de section triangulaire, réalisé en charpentemétallique, occupant une position sensiblement horizontale de telle sorte que l'angle qu'il forme avec l'horizontale soit inférieur à 15 degrés sexagésimaux. Les poutres sont orientées de telle sorte que l'une des faces du prisme-poutre est située en partie inférieure et dans une position sensiblement horizontale pour permettre à des personnes de circuler à l'intérieur de la poutre en marchant sur cette face. Les poutres s'assemblent avec les poteaux qui les supportent de telle sorte que l'extrémité des poutres soit en contact avec l'extrémité supérieure des poteaux. Les poutres s'assemblent également entre elles de telle sorte que leurs extrémités soient en contact. Elles forment ainsi des ensembles de poutres par exemple orthogonaux, rayonnants, en quadrillage. Ces ensembles de poutres s'assemblent sur les poteaux qui les supportent comme décrit précedemment pour les poutres simples. Dans les cas où les efforts supportés par la structure sont importants, il est possible de doubler par jumelage les po-teaux et les poutres ou l'un de ces deux éléments. Les poteaux et les poutres sont alors des prismes dont la section affecte la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles. La circulation dans la structure s'effectue alors dans l'un des deux triangles ainsi formés. Sur la structure poteau-poutre praticable constituée suivant les caractéristiques énumérées ci-dssus, vient se fixer l1envelop- pe du bâtiment. Cette enveloppe en matériau souple, par exemple toile, tissu enduit ou similaire peut comporter, en outre, des points d'ancrage indépendants. De manière plus précise, l'invention vise à obtenir une structure permettant de réaliser des bâtiments de formes variées à paroi souple. Cette structure comporte des moyens formant structure porteuse de la paroi souple, des moyens formant structure porteuse des équipements de toute nature nécessaires aux activités qui se déroulent dans le bsstiment et des moyens de circulation des personnes appelées à accéder à ces équipements pour les mettre en place, les manoeuvrer ou pour tout autre motif. La structure praticable selon l'invention est constituée d'un assemblage de poteaux et de poutres, les poteaux supportant les poutres ou ensemble de poutres assemblées entre elles. Ces poteaux et ces poutres se présentent comme des prismes creux de section metallique triangulaire réalisés en charpente/de telle sorte que ces poteaux et poutres comportent des moyens de fixer d'une part la paroi souple et d'autre part les équipements, et de telle sorte qu'à l'intérieur de ces poteaux et poutres sont disposés des moyens de se déplacer en marchant ou de se déplacer verticalement ou de stationner. Les poteaux et poutres en charpente métallique sont constitués de membrures principales matérialisant les aretes des prismes, et de membrures secondaires reliant entre elles les membrures principales selon un principe de triangulation. L'ensemble de ces membrures est réalisé en profils métalliques de telle sorte qu'elles constituent autant de moyens de fixer la paroi souple, les équipements et les moyens de circuler. Les poteaux reposent sur le sol ou sur soubassement et leur base de repos est sensiblement perpendiculaire à leur axe longitudinal de telle manière que ces poteaux occupent une position sensiblement verticale telle que l'angle qu'ils forment avec la verticale est inférieur à15 degrés sexagésimaux. Les poteaux comportent à leur extrémité supérieure des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec les poutres qu'ils supportent. Ces faces biaises forment avec l'axe longitudinal des poteaux, un angle sensiblement égal à 45 degrés sexagésimaux. Les poteaux sont équipés d'échelles fixées sur les membrures, placées à proximité d'une des faces du prisme poteau permettant à des personnes de circuler à l'intérieur des dits poteaux ; les poteaux supportent des plateformes aménagées à différents niveaux et fixées sur les membrures permettant à des personnes de stationner à l'intérieur des dits poteaux. Les poutres comportent des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec les poteaux qui les supportent. L'angle de ces faces biaises avec l'axe longitudinal des poutres est sensiblement égal à 45 degrés sexagésimaux de telle sorte que les poutres occupent une position sensiblement horizontale telle que l'angle qu' elles forment avec l'horizontale est inférieur à 15 degrés et de telle sorte que la section triangulaire des poutres se présente avec un sommet au-dessus et à la verticale du milieu du côté opposé. Les poutres comportent des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec d'autres poutres : lors des assemblages, ces faces biaises décrivent des volumes pyramidaux comportant une base et autant de faces qu'il y a de poutres assemblées. Un chemin de circulation avec garde-corps est aménagé sur la face inférieure à l'intérieur des poutres permettant à des personnes de se déplacer en marchant ou de stationner. Ce chemin de circulation ainsi que lesgarde-corps sont fixés sur les membrures des poutres. Dans le cas où les charges à supporter par la structure sont importantes ou pour tout autre motif, les poteaux et les poutres ou un seul de ces éléments, peuvent être doublés par jumelage d'un élément identique. Les poteaux et les poutres sont alors des prismes de section affectant la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles, la circulation dans la structure s'effectuant alors dans l'un des deux triangles. La paroi souple est fixée sur l'une des membrures principales des poteaux et des poutres et ces membrures délimitent dans l'ensemble de la paroi souple un certain nombre de secteurs, chaque secteur étant constitué d'une ou plusieurs portions de surface à double courbure. Afin de mieux faire ressortir les caractéristiques de la structure, objet de l'invention, et sans aucune limitation, une exécution préférable est décrite ci-après en se reférant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente, en vue axonométrique, un assemblage d'un poteau et d'une poutre la figure 2 représente en vue axonométrique un assemblage entre poutres la figure 3 représente une coupe transversale sur la poutre la figure 4 représente une coupe transversale sur le poteau la figure 5 représente une structure praticable selon l'invention appliquée à un batiment à plan carré les figures 6 à 12 représentent un certain nombre d'exemples de structures praticables selon l'invention, appliquées à des bâtiments de formes variées. Dans tous les dessins, le tracé des parois souples n'est qu'un exemple parmi d'autres formes possibles. La structure praticable telle que représentée dans les dessins consiste substantiellement en un assemblage de poteaux 1 et de poutres 2. Le poteau 1 est un prisme de section triangulaire réalisé en charpente métallique. Les arêtes des prismes constituent les membrures principales 3-4-5 du poteau réalisées en profils métalliques. Ces membrures principales sont liaisonnées entre elles par des membrures secondaires 9, également réalisées en profils métalliques suivant un principe de triangulation. Une échelle 10 est disposée à l'intérieur du poteau permettant à une personne de circuler. Des plateformes amovibles 11 sont placées à différents niveaux avec trappe ouvrante 12 pour permettre la circulation au travers des plateformes. La poutre 2 est un prisme de section triangulaire réalisé en charpente métallique. Les arêtes des prismes constituent les membrures principales 6, 7, 8, de la poutre, réalisées en profils métalliques. Ces membrures sont liaisonnées entre elles par un ensemble de membrures secondaires 9, également réalisées en profil métallique suivant un principe de triangulation. Les poutres sont orientées de telle sorte que la face définie par les membrures 6 7 reçoit un chemin de circulation 13 avec garde-corps 14. Les poteaux et les poutres s'assemblent de telle façon que les membrures des poteaux et des poutres soient en contact deux à deux, 3 avec 6, 4 avec 7, 5 avec 8. Les poutres s'assemblent entre elles de telle façon que les membrures entrent en contact deux à deux, 6 avec 6, 7 avec 7, 8 avec 8. La paroi souple 15 est fixée sur les membrures 5 des poteaux et 8 des poutres. Pour améliorer l'équilibre des structures, des haubans 16 ancrés au sol peuvent être fixés dans la structure au point de rencontre des membrures 5 des poteaux et 8 des poutres. Sur les figures 1 et 2 sont représentés pour illustration quelques accessoires empruntés aux équipements de spectacle tels que projecteurs 17, projecteurs de poursuite 18, chemin de cable 19. il est évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ou représentés dans les dessins mais s'étend aux bâtiments de toutes formes et dimensions. REVEN-sICATIONS 1.- Structure praticable permettant de réaliser des bâtiments de formes variées, à parois souples, caractérisée par le fait que la dite structure comporte à la fois des moyens formant structure porteuse de la paroi souple, des moyens formant structure porteuse des équipements de toute nature nécessaires aux activités qui se déroulent dans le bâtiment et des moyens de circulation des personnes appelées à accéder à ces équipements pour les mettre en place, les manoeuvrer ou pour tout autre motif. 2.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un assemblage de poteaux et de poutres, les poteaux supportant les poutres ou ensemble de poutres assemblées entre elles,et que ces poteaux et ces poutres se présentent comme des prismes creux de section triangulaire réalisés en charpente métallique de telle sorte que ces poteaux et ces poutres comportent des moyens de fixer d'une part la paroi souple, et d'autre part les équipements, et de telle sorte qu'à l'intérieur de ces poteaux et poutres sont disposés des moyens permettant à des personnes de se déplacer en marchant ou de se déplacer verticalement ou de stationner. 3.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les poteaux et poutres en charpente métallique sont constitués de membrures principales matérialisant les arêtes des prismes, et de membrures secondaires reliant entre elles les membrures principales suivant un principe de triangulation,et que l'ensemble de ces membrures sont réalisées en profils métalliques de telle sorte que ces membrures constituent autant de moyens de fixer la paroi souple, les équipements et les moyens de circuler. 4.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 2, caractérisée par le fait que les poteaux reposent au sol ou sur soubassement et que leur base de repos est sensiblement perpendiculaire à leur axe longitudinal de telle manière que ces poteaux occupent une position sensiblement verticale telle que l'angle qu'ils forment avec la verticale est inférieur à 150 sexag.. 5.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 2, caractérisée par le fait que les poteaux comportent à leur extrémité supérieure des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec les poutres qu'ils supportent, et que ces faces biaises forment avec l'axe longitudinal des poteaux, un angle sen siblenient égal à 45 degrés sexagésimaux. 6.- Structure praticable pour bâtiment à parer souple selon revendication 2 , caractérisée par le fait que les poteaux sont équipés d'échelles placées à proximité d'une des faces du prisme poteau permettant à des personnes de circuler à l'intérieur des dits poteaux et que ces poteaux supportent des plateformes aménagées à différents niveaux permettant à des personnes de stationner à l'intdrieur des dits poteaux. 7.- Structure praticable pour bâtiments à paroi souple selon revendication 2, caract'risée par le fait que les poutres comportent des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec les poteaux qui les supportent, et que l'angle de ces faces biaises avec l'axe longitudinal des poutres est sensiblement égal à 45 degrés sexagésimaux de telle sorte que les poutres occupent une position sensiblement horizontale telle que l'angle qu'elles forment avec l'horizontale est inférieur à 15 degrés sexagésimaux et de telle sorte que la section triangulaire des poutres se présente avec 1 sommet au-dessus et à la verticale du milieu du côté opposé. 8.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 2, caractérisée par le fait que les poutres comportent des faces d'extrémité biaises pour leur assemblage avec d'autres poutres et que lors des assemblages, ces faces biaises drivent des volumes pyramidaux comprenant une base et autant de faces qu'il y a de poutres assemblées. 9.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon l'ensemble des revendications 1, 2, 3, caractérisée par le fait qu'un chemin de circulation avec garde-corps est aménagé sur la face inférieure et à l'intérieur des poutres, permettant à des personnes de se déplacer en marchant, et que ce chemin de circulation et les girde-cor)s sont fixés sur les membrures des poutres. 10.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 1, caractérisée par le fait que les poteaux et les poutres ou un seul de ces deux élé:.ents, peuvent titre doublés par jumelage d'un élément identique et que les poteaux et les poutres sont alors des prismes de section affectant la forme d'un quadrilatère constitué de deux triangles, la circulation dans la structure s'effectuant alors dans l'un des deux triangles. 11.- Structure praticable pour bâtiment à paroi souple selon revendication 3 , caractérisée par le fait que la paroi souple est fixée sur l'une des membrures principales des poteaux et des poutres, et que ces membrures délimitent dans l'ensemble de la paroi souple un certain nombre de secteurs, chaque secteur étant constitué d'une ou plusieurs portions de surface à double courbure.