Brevet FR2448006A1 — publié le 19800829

La présente invention a pour objet un procédé nouveau pour la réalisation industrielle de pièces de construction devant remplir plusieurs fonctions simultanées telles elle : mécanique, thermique, accoustique, luinineuse. Ces pièces serviront préférentiellement à ,la réalisation de toitures voutes, ce coupoles géodésiques, pouvant couvrir des espaces de serres, d'habitations, d'usines, de piscines ou autres équipements. Elles joueront le rôle d'une peau fonction nielle entre l'extérieur et l'intérieur au bâtiment. Dans les réalisations actuelles, si nous prenons par exemple ''la construction d'une coupole, nous voyons que les constructeurs continuent à fabriquer ces édifices de façon traditionnelle, c'est à-dire en industrialisant, d'une part, les barres du volume choisi comme mode le par exemple, un isocaedre ou un rombicosidodécaédre ou toute autre forme géométrique de partition , et d'autre part, les noeuds d'assemblage qui serviront à relier ces barres. Ceci permettra de mettre une ossature en place qu'il faudra recouvrir Ï::dune peau.Lorsque la technique est prévue en éléments pré-as semblés, par exemple le système UNIBAT, ces éléments ne jouent qu'un rôle d'ossature et n'intégrent pas d'autres fonctions, telles que l'isolation ou l'étanchéité ou des fonctions lumineuses qui -seront rapportées par la suite. Le procédé objet de l'invention permet d'éviter ces différen-- tintions de fonction qui obligeront, par la suite, à faire succè der des intervenants sur un chantier de construction qui durera de ce fait plus longtemps. Dans ce procédé, en effet, il est pos visible de réaliser une pièce industrielle qui, à sa sortie d'usine, remplira la totalité des fonctions qui lui seront demandées à la mise en service du batiment. Il suffira d'assembler ces pièces entre elles comme un jeu de mécano pour réaliser des édifices dis tincts, au goût du concepteur. Le procédé objet de l'invention fait intervenir deux cas que. nous devons distinguer 10 les matériaux mis en oeuvre ne peuvent remplir qu'une seule fonction, 20 certain des matériaux mis en oeuvre peuvent remplir au moins deux fonctions. Dans le but d'une plus grande clareté de l'exposé descriptif qui suint, nous prendrons un exemple sur lequel nous appliquerons ces deux cas, à savoir : un objet fonctionnel connu de tous, une serre chaude de culture. Nous vous proposons de répondre à ce programme par la fabrication, avec le procédé objet de l'inventiont d'un élément de base unitaire. Prenons comme élément une pièce se- lon une forme géométrique simple : un triangle équilatéral FIGURE et comme volume de base à couvrir un isocaèdre composé tronqué, FIGURE 2, vu de profil, et FIGURE 3, vu de dessus, réalisable au moyen de ce triangle équilatéral. Dans le premier cas où les matériaux mis en oeuvre ne peuvent remplir qu'une seule fonction, le procédé objet de l'invention s'applique de la façon suivante Tout d'abord, nous choisissons un matériau de structure tel que bois, plastique, métal ou autre, pour réaliser l'élément d'ossature ire de base. Prenons par exemple un tube d'acier section 30 x 1,5 que nous coupons d'angle à 300 et en longueurs de barres égales, FIGURE 4, 1. Nous les assemblerons par soudure pour réaliser le triangle, FIGURE 5, 2. Nous le perçons en vue de l'assemblage de tels triangles entre eux, FIGURE 4, 5.Selon une particularité de l'invention, nous enveloppons ces pièces triangulaires rigides dans un matériau thermosoudable, ou thermorétractable, ou thermoformable, ou simplement formable par simple usinage ou pliage, ou emboutissage, tel que polyéthylène, ABS, polystyrène choc, PVC, polycarbonate, polyfluoré tel que Tedlar, polyesther, tel que Myla ou tout autre corps, pouvant jouer le rôle d'une enveloppe de cetjte ossature. Prenons par exemple le cas d'un polyéthylène bi-orienté thermorétractable, et insensible aux rayons ultraviolets. Si nous coupons la FIGURE 5 selon AB, nous voyons FIGURE 6 l'ossature en tube enveloppée et protégée de ce fait par le film 3 ce qui a pour conséquence de protéger l'ossature de l'ambiance extérieure donc de Pa isolante bt de créer, une double peau isolante thermique. Selon une deuxieme particularité de l'invention, nous ceintu rons la pièce ainsi enveloppée par un matériau jouant le râle de protection mécanique de la peau et remplissant la fonction de joint au moment de l'assemblage. La FIGURE 7 permet de voir ce montage avec le tube 1 et le film 3 ceinturé comme nous venons de le décrire par un matériau 4 jouant le rôle de bandage. Par exemple, un élastomère synthétique de néoprène. La FIGURE 8 permet de voir la juxtaposition des deux pièces, et le rôle du joint d'étanchéité à l'air et à l'eau de l'élastomère, coupe CD, FIGURE 9, au moment du montage. Nous voyons donc que ia conception de cette pièce permet lors quton en assemble plusieurs- entre elles de remplir toutes les fonce tions précédentes sans opérations secondaires. Pour l'assemblage, nous pouvons utiliser une pièce de jonc tion de tous les sommets des triangles sur un pentagone ou un he- t xagone, mais selon une réalisation de l'invention, nous préférons le montage de la façon suivante, ce qui rend chaque triangle indé pendant de la stabilité de l'édifice: ,insérer un rivet fileté 8 type "Riveklé" dans chaque trou 5 des tubes, puis lorsque les tubes sont juxtaposés, monter sur l'un des deux trous la pièce d'assemblage FIGURE 10, au moyen d'une vis BTR que l'on passe dans le trou 6 FIGURE 10 de cette pièce, et que l'on visse dans le "Rivecklé".Il est alors possible de visser dans le Riveklé du tube voisin une seconde vis BTR et de rabattre la pièce comme un loqueteau, après avoir préalablement rapproché les têtes des deux vis, ce qui a pour râle de comprimer l'élasto mère. Il suffit alors de finir le serrage des deux vis au moyen d'une clé appropriée ; l'assemblage est alors verrouillé FIGURE le joint 7 étant comprimé FIGURE 12. Dans le deuxième cas où les matériaux mis en oeuvre remplis sent au moins deux fonctions, le procédé objet de l'invention s'applique de la façon suivante choisissons un tel matériau, par exemple du polycarbonate, qui pos sède de bonnes propriétés optiques, et une très grande résistance mécanique. Selon le procédé propre à l'invention, nous prenons deux feuilles d'un tel matériau que nous thermoformons en deux co ques emboitables de telle sorte que nous réalisions avec les bords rabattus 14 des membrures. FIGURE 13 rend compte d'une telle coque FIGURE 14 montre l'embroitement des deux coques, 10 est la coque extérieure, il la coque intérieure, alors que l'espace 12 devient le vide d'air isolant et que la jonction 13 des deux coques re 'présente une nervure renforcée par rapport à celle 14 de la FIGURE 13. Pour l'assemblage FIGURE 15, il suffit de faire passer par un trou un boulon 15 d'assemblage ou d'utiliser tout autre mode de jonction par un profil 16 comme indiqué FIGURE 16, qui ne représen te qu'un exemple différent d'assemblage du même procédé. De même, et selon une particularité de l'invention relative au premier cas, il pourrait FIGURE 17 etre inséré un bandage élastomère pour l'étanchéité. - Le procédé obiet de l'invention, ut être utilisé dans us les cas où il est nécessaire de recouvrir rapidement un espace par une construction légère, autoportante, isolante, dont certai nes parties peuvent etre transparentes ou opaques, si on injecte | par exemple un isolant en mousse plastique dans les vides, ou si on incorpore au moment du montage un isolant quelconque. Des applications particulièrement intéressantes sont la réa lisation de coupoles en partition de sphère, de coupoles géodési- ques, de voûtes cylindriques ou éliptiques ou en anse de panier, I de serres de toutes formes, de couverture de piscine, de gymnase, d'atelier ou toute autre couverture d'enveloppe d'habitation. REVENDICATIONS 1 - Procédé nouveau pour la réalisation de pièces industrielles destinées à la construction, dont l'ossature porteuse est enfermée à l'abri des agents extérieurs dans la peau isolante ; consti tuant ainsi un élément de base d'un système de construction, cha- i que matériau remplissant une fonction distincte ; ou, dont l'ossature porteuse est réalisée par un pliage ou tout autre mode de formage permettant à deux pièces de même famille de s'emboiter lorsque ia résistance mécanique des matériaux formant la peau jus-; tifie qu'on leur attribue une fonction porteuse, ceci constituant ainsi un élément de base d'un système de construction analogue au précédent. 20 - Procédé nouveau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'ossature est un élément géométrique simple tel que triangle, carré, pentagone, hexagone, etc ... et provenant d'une décomposition d'un volume à reconstituer par assemblage. 30 - Procédé nouveau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que cette ossature est complètement enveloppée dans une peau et qu'elle n'est pas en contact direct avec l'extérieur. 49 - Procédé nouveau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la pièce finie est l'élément de base d'un système constructif où l'un des éléments de base, et qu'elle remplit à elle seule plusieurs fonctions demandées au bâtiment. 50 - Procédé nouveau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lorsque le matériau-enveloppe est suffisamment résistant, il est possible de constituer une pièce de base d'un système constructif sans ossature rapportée, et que le mode de formage de la pièce fera apparaître une partie jouant le rôle de membrure. 60 - Procédé nouveau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lorsque le matériau-enveloppe est suffisamment résistant, il est possible de réaliser au moyen d'une pièce homothétique de la première un élément du système de construction qui soit une double peau offrant ainsi des propriétés isolantes et mécaniques.