Brevet FR2455136A1 — publié le 19801121

Les techniques de couvertures portées sur arcs rigides, à partir detissus complexes ( supports en matériaux artificiels enduits simple ou double face de polychlorure de vynile, polyuréthane, composé elastomères tels que caoutchouc synthétique ou tout autre matériau ss utilisent soit le développement d'une membrane unique assemblée par soudage, couture ou collage ou combinaison ou superposition de ces procédés, soit celui d'une série d'éléments de membrane fixés séparément sur les arcs métalliques. Dans le premier cas, l'étanchéité à liteau de précipitation est réalisée par le fait que, dans son unité, la membrane est étanche. Dans le second, les éléments de membrane sont complétés par des toiles découpées et façonnées de façon à assurer cette étanchéité et-que nous appelerons dans la suite des "couvre-arcs". Simultanément, l'expérience et les calculs ont montré la nécessité de lier entre eux les arcs rigides par un contreventement réalisé à partir de vecteurs travaillant en traction et réalisés soit par des barres, soit par des câbles métalliques. Ce contreventement qui est perpendiculaire aux plans des arcs, peut interférer avec la membrane et, de toutes façons, une coexistence des deux éléments nécessaires doit être trouvée. Cette coexistence est d'autant plus difficile à trouver que la structure comporte deux situations d'équilibre: la première avant et pendant le montage de la membrane, la seconde après le montage et durant toute sa vie. La présente invention concerne les membranes réalis"es par éléments séparément montables sur les arcs rigides. A partir d'une certaine taille, cette technique devient d'ailleurs la seule praticable. Le présente invention met en jeu les câbles ou barres de contreventement les membranes à étancher, les couvre-arcs et les câbles empassés dans ces derniers, appelés ralingues de couvre-arcs. Les procédés actuellement mis en oeuvre utilisent deux familles d'éléments. Premièrement et pendant le montage des éléments de membranes textiles, les arcs sont maintenus provisoirement par des palans à câbles ou tout autre appareil de levage ou de traction, gréés sur les arceaux rigides autant que possible au dessus des positions que doivent venir occuper les membranes et leurs fixations. I1 est alors possible de lever les parties textiles à partir du sol sans rencontrer le contreventement provisoire et de les fixer aux arceaux. Deuxièmement, après levage et fixation des dites parties textiles, on démonte le gréement fait au dessus des membranes par les palans ou treuils et leur câblure et on installe sous les éléments textiles un contreventement définitif assujetti, en général, aux parties inférieures des arceaux.On libère ainsi le passage des couvre arcs, qu'il devient possible alors de monter et de tendre. Ces procédés, s'ils résolvent assez bien les fonctions principales ( contreventement et étanchéité ' en parties courantes, comportent de nombreux inconvénients, parmi lesquels nous noterons 10 - La reprise éventuelle des efforts, notamment lors d'actions dissymétriques sur les éléments de membranes adjacentes, se fait avec un excentrement maximal. En effet, l'action a lieu au niveua de l'extérieur des arceaux cependant que sa reprise se fait au niveau de l'intérieur, d'où des effets de torsion directement proportionnels à la hauteur de l'arc. 20 - La -hase de contreventement provisoire au montage est consommatrice de temps et d'énergie. De plus, pour remplacer un élément de membrane, il est nécessaire de la recommencer en entier, au moins dans la travée concernée. 30 - Les fournitures nécessaires q l'ensemble des opérations sont nombreuses, complexes et couteuses. 40 " Au niveau de la liberté de tracer les membranes au mieux des capacités du matériau textile, et en particulier d'augmenter la courbure parallèlement à l axe longitudinal de la structure, les câbles ou barres de contreventement situés au niveau de l'intérieur des arceaux constituent une limite. En effet, le creux des éléments de membrane ne peut excéder la hauteur des arcs. 50 - En partie basse des couvre arcs, les câbles qui les ralinguent doivent traverses les éléments de membranes pour aller se fixer sur les fondations, ce qui amène à ne remplir que partiellement la fonction principale étanchéité. 60 - Vers les deux extrémités de la structure, les surfaces courantes se modifient pour aboutir 9 des pignons. La transition se fait par des élements de membrane de forme rappelant la peau d'un quartier d'orange mais dont la courbure méridienne serait-inversée et qu'on appelle dans la suite le poinçon. Ces poinçons sont attachés d'une part au dernier arc vertical et de l'autre à un arc incliné qui peut avoir ou non des pieds communs avec le dernier arc droit; Or l'étude géométrique de cet élément de membrane montre que l'écou- lement de l'eau de précipitation se fait en biais vers l'arc incliné. I1 en résulte que l'étanchéité courante sur l'arc incliné où le couvre-arc se comporte comme un faitage par rapport à l'élément de membrane avec lequel il fonctionne, n'est pas efficace, l'eau s'insinuant gravitairement sous le couvre-arc et pénétrant à l'intérieur de la structure. Actuellement, on palie à cet inconvénient en réalisant une soudure continue entre la matière du couvre-arc et celle du poinçon. I1 apparaît alors une nouvelle difficulté. En effet, le montage du poinçon lié inséparablement à son couvre arc incliné est pratiquement impossible avec les contreventements provisoires tels qu'ils sont pratiqués à l'heure actuelle. Gn réalise alors une modification du couvre-arc en le découpant en tuiles se recouvrant à partir d'une tuile centrale située au point le plus haut de l'arc. Cette solution est coûteuse, aléatoire et inesthétique. Les dispositifs de la présente invention permettent de pallier pratiquement tous ces inconvénients. Au voisinnage du pied des arceaux1 le couvre-arc est interrompu à une distance donnée du sol et poursuivi par une bavette de forme particulière permettant sa fixation sur les membranes qui la joustent. Le câble de ralingue du couvre-arc se poursuit alors jusqu'à sa fixation au sol qui se fait dans l'alignement exact du long-pan, entre deux bavettes toutes deux dépendantes de l'élément de membrane adjacent et dont l'une, externe, est en continuité avec la bavette basse normale, cependant que I'autre, interne, est retroussée vers l'extérieur au niveau du sol. I1 existe différents procédés de fixation des membranes au sol. Les deux principaux sont les suivants 10 - Un tube formant cadre de base est empassé dans des épingles, étriers ou autre système de fixation aux fondations. Le côté bas de la membrane est alors façonné en bande à oeillets dans laquelle on transfile un cordeau ou un cible qui passe autour du tube servant de cadre de base. 20 - La membrane est façonnée en forme de ganse dans laquelle un câble est empassé. La ganse est interrompue régulièrement de façon à laisser le câble libre d'entrer dans des crochets fixés à la fondation. Quel que soit le système, la disposition des fixations à la fondation est établie comme indiqué sur les figures de façon à ce que sur la partie occupée par la bavette intérieure à retrousser vers l'extérieur, on ne rencontre aucun ancrage. Dans les parties courantes des arceaux, le couvre-arc est de nouveau interrompu assez largement pour permettre un positionnement approximatif par rapport aux vecteurs de contreventement Ceux-ci se fixent, sans qu'ils soient interrompus, sur des traverses spéciales insérées dans la charpente des arceaux à la construction de ceux-ci,ou sur toutes dispositions permettant de les solidariser avec les arceaux sans les interrompre, tels que enroulement à plusieurs tours sur des poulies bloquées, noeuds, serrage dans des machoires, coins. Le couvre-arc, de son côté, subit une série de façonnages ( échancrures, pose de bavettes externes et internes ) et ses câbles de ralingages seront interrompus au droit de chacun de ces façonnages pour permettre la pénétration des vecteurs de contreventement. A la mise en place du couvre-arc, celui ci est solidarisé provisoirement avec la membrane par des sanglons, puis la continuité des câbles de ralingues est rétablie grâce à des liens rapides enmaillés au droit des fractionnements tels que mousquetons, anneaux fendus, m aillons à river, à visser ou tout dispositif analogue. Le couvre-arc est muni, en amont de chaque interruption de deux bavettes, une interne soudée perpendiculairement à l'axe principal du couvre-arc, et une externe, soudée à la fois parallèlement à cet axe et, sur son petit côté amont, perpendiculairement afin de demeurer libre et rabrirable sur les deux autres côtés. Après la pose du couvre-arc, la bavette intérieure est rabattue sous le vecteur de contreventement et fixée par des asnglons, ou tout dispositif de solidarisation textile tel que boutons, cabiclics, pressions, velcro, fermeture à glissières, hedlock, soudure en pOsition. La bavette extérieure est à son tour rabattue par dessus le vecteur de contreventement et fixée s ur le couvre-arc par des sanglons ou tout dispositif analogue de celui de la bavette intérieure et énumérés plus haut. Au passage des arcs inclinés surplombant les pignons, le système est identique en ce qui concerne le passage des vecteurs de contreventement et l'étanchéité de ces passages. Cependant, comme le couvre-arc est entièrement désolidarisé du poinçon, il est nécessaire d'assurer simultanément, l'étanchéité primaire de la membrane du poinçon et du couvre-arc. Pource faire, on dispose sur tout ou partie de la lisière du poinçon et au moins dans les zones où l'écoulement des eaux conduit celles-ci vers le couvre-arc de I'arc incliné, une bavette continue, soudée sur la membrane du poinçon et formée en ganse. Dans cette ganse est empassé un tuyau, ou un jonc élastique obtenu par l'emploi d'élastomères ou de mousses expansées, qui va s'écraser sous le couvre-arc; provoquant ainsi la formation d'une rigole d'évacuation des eaux, et assurant l'étanchéité du volume couvert. Selon une réalisation de l'invention illustrée par les figures 1 à 4, l'arc (1) est un arc tridimensionnel en tubes d'acier soudés, solidaire d'une longrine (2) dans laquelle des cavaliers (3) servent d'ancrage à un cadre de base tubulaire (4). Les membranes (5) sont lacées sur les tubes membrures de l'arc par des cordeaux (6). Le couvre-arc (7) et sa bavette (8) qui peut avoir en partie basse toutes formes telles que celle déssinée en trait plein ou celle dessinée en trait tirette par exemple, sont appliqués sur les membranes (5) et l'arc (1) par les cables de ralingue (9), les ridoirs (10) et fixés aux fondations (2) par sanglage (11) sur le cadre de base (4).Les câbles de ralingage (9) des couvre-arcs passent par des ouvertures (12) ménagées dans la bavette extérieure (13) des membranes (5). Des'eléments de bavettes intérieures (14) recueillent les eaux qui ruissellent par les ouvertures (12) et les conduisent à l'extérieur de la structure au pied de la fondation (2) comme indiqué fig.2. La bavette (14) peut être une partie d'une bavette intérieure générale coupée et retroussée sous le cadre de base (4) au droit du dernier cavalier (3). les figures 3, 4, s et 6 montrent à titre d'exemple une réalisation particulière de l'invention dans son application à l'étanchéité au droit du passage des vecteurs de contreventement (16). Ceux-ci sont solidaires d'une traverse (15) des arcs tridimensionnels (1) par serre-câble, boulons, coins ou tout procédé- permettant de bloquer le vecteur dans son mouvement le long de son axe, c'est à dire en glissement sur la droite qui le porte, par rapport à un éléthent de l'arc. Cette solidarisation se fait le plus près possible du laçage (6) des membranes sur l'arc afin de ne pas transmettre à l'arc (1) des torsions parasites. Sur la figure 4, le couvre-arc (7) a été mis en place et est retenu par des sanglons provisoires (17 ). Il comporte des échancrures (18) au passage de chaque câble de contreventement (16). Dans ces échancrures (18), les ralingues du couvre-arc sont rétablies dans leur continuité par des boucles (20) enmaillées l'une dans l'autre, après qu'on ait rapproché les bords de l'échan- crure par le laçage (19). Le couvre-arc (7) comporte aussi une bavette extérieure (21) soudée sur deux côtés et rabattable comme indiqué à la fig. 4, et un élément de bavette intérieure (22) soudée sur un côté seulement et rabattable par dessus l'échancrure. Après rabattement, cette bavette (22) vient se plaquer sur la garniture d'accrochage (23) par son élément d'accrochage (24) et se fixer définitivement par le sanglon (25). La fig. 5 montre la bavette (22) rabattue sur ses garnitures d'accrochage (23) et serrée par le sanglon (25). La fig. 6 montre la bavette extérieure (21) rabattue sur ses garnitures d'accrochage (28) ( qui peuvent être un oeilletage, un sanglage, ou tout autre dispositif du même type ), et serrée par le sanglon (26). Dans cette position, elle porte sur le vecteur de contreventement (16),et une garniture (27),qui peut être mAtallique, plastique outextile; la garantit contre l'usure par abrasion. La garniture (27) peut être bloquée par le vecteur (16) par boulonnage, sertis" sage ou tout autre système. En ce qui concerne la pièce poinçon, à sa fixation sur l'arc incliné comme il est dit plus haut, le système de couvre-arc est le même que pour l'arc courant et l'invention s'applique sans modification, en particulier dans sa réalisation décrite à titre d'exemple. Par contre, un autre point de l'invention doit être décrit. I1 s'agit de la réalisation de l'étanchéité sur la pièce de membrane (5) appelée poinçon, du côté où du fait de l'écoulement gravitafre des eaux, celles-ci auraient tendance à passer sous le couvre-arc (7) et à tomber dans le volume couvert. L'invention comporte alors un arrêt d'eau constituant sous le couvre-arc à la fois barrière et chambre de décompression coupe capillarité. A titre d'exemple et dans la réalisation particulière de l'invention qui a été décrite jusqu'ici, on décrira les dispositifs correspondants relatifs à ce point de l'invention. La membrane (5) appelée ici poinçon, comporte, cousue et étanchée, ou soudée ou collée ou-rivetée et étanchée le long de sa lisière et au voisinage du laçage (6), une ganse (29) qui contient un tuyau d'élastomère (30) ou un jonc de mousse expansée. Celui-ci occupe avant montage du couvre-arc la position pointillée. Le couvre-arc (7) vient, sous l'influence-de la traction appliquée dans sa ralingue (9) écraser le tuyau (30) qui prend une forme elliptique élastique, constituant une barrière d'eau qui réalise I'étanchéité du volume couvert. Cette barrière peut également être constituée par une bande soudée et cousue sur la membrane (5) ou simplement soudée, et qui est retroussée sous le couvre-arc (7) et solidarisée avec la sous-face de celui-ci par accrochage, rivetage, collage ou tout autre procédé analogue. Cette barrière se trouvant au dessous du vecteur de contreventement (16), cette disposition ne contrevient pas à celles énumérées plus haut concernant les arcs verticaux. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant la fixation au sol, dans l'alignement du long-pan d'un bâtiment textile de type porté sur arcs, des couvre-arcs assurant l'étanchéité sur et au voisinage immédiat des arcs, sans interruption de cette étanchéité. 2 - Dispositif suivant revendication 1 permettant l'utilisation du système général de fixation au sol des membranes pour la fixation des couvre-arcs aux fondations. 3 - Dispositif suivant revendications 1 et 2, permettant l'utilisation de tout ou partie d'une bavette intérieure pour assurer l'étanchéité au pied d'un arc sur un bâtiment textile porté sur arcs. 4 - Dispositif permettant la fixation des vecteurs de contreventement au même niveau que les membranes sur les arcs supports de ces dernières, en assurant simultanément l'étanchéité du volume intérieur du bâtiment. 5 - Dispositif suivant revendication 4, permettant la fixation des vecteurs de contreventement sur les arcs sans que ces vecteurs soient interrompus dans leur matière. 6 - Dispositif suivant revendication 4 et 5, permettant la pose avec une grande imprécision des couvre-arcs sur les arcs sans nuire à l'étanchéité. 7 - Dispositif suivant revendications 4, 5 et 6., permettant dès le montage des arcs, d'établir le contreventement définitif de la structure textile, avant toute pose des membranes et des couvre-arcs. 8 - Dispositif suivant revendications 4, 5, 6 et 7, permettant sans dépose du système de contreventement, de changer, modifier ou réparer soit les éléments de membranes, soit les couvre-arcs. 9 - Dispositif permettant de réaliser, à partir du dispositif de la revendication 4, l'étanchéité des membranes dites poinçons au voisinage des arcs inclinés. 10 - Dispositif suivant revendications 4, 5, et 9, permettant de poursuivre sans les interrompre les vecteurs de contreventement au delà des arceaux inclinés et jusqu'au sol aux pieds des pignons de la structure. 11 - Dispositif suivant revendications 4, 6 et 9, permettant de poser avec une grande imprécision les couvre-arcs des arcs inclinés, sans nuire à l'étanchéité. 12 - Dispositif suivant les revendications 4, 5, 7, 8, 10, permettant de supprimer dans les arcs out ou partie des effets de torsion dûs aux efforts transmis aux arcs par les membranes d'une part et les vecteurs de contreventement d'autre part.