Brevet FR2582339A1 — publié le 19861128

L'invention concerne une structure modulaire multidirectionnelle pour habitat léger comportant une armature formée d'éléments profilés reliés par des noeuds de liaison pour former un volume de géométrie déterminée. L'implantation d'habitations provisoires, légères et en particulier de tentes en toile se heurte sur- les terrains à grande densité, au problème de l'encombrement du aux tendeurs et piquets. Par suite, il est nécessaire pour assurer un minimum de sécurité de prévoir, entre les tentes, des espaces relativement importants. Il n'est, par conséquent, pas possible d'obtenir des groupements permettant, par exemple, l'aménagement entre plusieurs tentes d'une aire commune ou dun passage protégés du soleil ou des intempéries, ou l'extension par association d'une tente avec une ou plusieurs autres. Ces groupements et extensions ont toutefois été réalisés dans le cas de tentes destinées à l'armée. Un tel ensemble est décrit dans le brevet français 1 338 345. les tentes de service comportent cinq fermes constituées par quatre tubes disposés selon un demi octogone régulier, deux des tubes portant des semelles d'appui au sol. Les fermes sont reliées horizontalement deux par deux par cinq autres tubes, un au faute, un à chaque sablière et à chaque pied. Des câbles tendeurs réunissent une sablière à l'autre et le fate à chaque pied pour les fermes extrêmes et la ferme médiane. Une tente carrefour réunit quatre des tentes précédentes disposées en croix. La tente carrefour comprend un mât central. Des raccords sont prévus sur les fermes d'extrémité des quatre tentes à réunir, un au faîtage et un à chaque sablière. Pour monter les quatre tentes il est prévu quatre supports de semelle qui sont piquetés au sol. Les toiles de tentes sont placées sur les fermes et, pour la tente carrefour, la toile est maintenue entre le mât central et les raccords. Cette disposition nécessite de prévoir, dès le montage de la première tente, des éléments permettant son association avec les autres tentes. Il n'est pas possible de modifier la disposition des tentes et l'utilisation de seulement trois tentes, par exemple,interdit le montage de la tente carrefour. t1 invention vise à la réalisation d'une structure d'habitations légères et démontables permettant leur association aussi bien en étoile qu'en ligne, un groupe de telles habitations permettant l'établissement d'un espace protégé libre de tout support central. tes explications et figures donnés à titre d'exemples, permettront de comprendre comment l'invention peut Entre réalisée. - la figure 1 représente un exemple d'armature de structure modulaire conforme à l'invention, - la figure 2 représente une forme de réalisation d'une armature selon l'invention, - les figures 3 et 4 représentent le repliage d'une armature selon un exemple de réalisation, - la figure 5 représente une autre forme de réalisation d'une armature, - la figure 6 représente une trame dtimplantation et différents exemples d'implan- tation de structures individuelles conforme à l'invention, - la figure 7 est une vue en perspective d'une implantation de structures individuelles,selon l'exemple,XX-XXX de la figure 6, - les figures 8, 9, 10 sont des vues partielles en projection de l'implantation représentée figure 6, - la figure 11 montre un exemple de réalisation de la partie haute de la structure carrefour. - La figure 1 est une représentation géométrique théorique de la structure modulaire selon l'invention. La structure réelle est constituée d'éléments profilés reliés entre eux, à leurs extrémités, par des noeuds de liaison, qui selon une caractéristique de l'invention, permettent la mobilité des éléments qui y sont attachés. tes éléments profilés sont eonsstitués d'un ou plusieurs tronçons droits ou courbes et dans les exemples de réalisation représentés ils sont formés d'un profilé tubulaire droit. tes noeuds et les extrémités des éléments profilés seront ultérieurement décrits. tes éléments sont disposés selon les ar8tes d'une combinaison de solides géométriques formée d'une pyramide équilatérale à base carrée ASCDE de sommet A créant une première génération de points fixes dans l'espace et d'au moins deux trièdres HA3C et IAED dont les bases ABC et ADE sont constituées par deux faces équilatérales,ABCs .LDE, opposées de la pyramide. tes sommets H et I (créant une deuxième génération de points fixes dans l'espace), des trièdres se projettent au centre 0 et 0' des triangles équilatéraux ?3C et ODE construits sur les côtés opposés 3C et DE de la base 3CDE de la pyramide. Selon une variante, il est prévu d'accoler à au moins un des trièdres HABC ou IADE, un deuxième trièdre ayant le mye sommet H ou I et une face commune HBC ou IDE et dont la troisième arszte forme la hauteur HO ou 10' de la pyramide équilatérale à base triangulaire KBCF ou IDEG formée sur le triangle BCF ou DEG ou l'ardue HF ou IG de ladite pyramide HBGP ou IDEG. Dans la représentation théorique précédente, les éléments correspondants aux différentes arêtes ont des longueurs différentes. C'est ainsi que, par ordre de longueurs décroissantes, on trouve les quatre éléments AB, AC, AD, AE formant les arêtes de la pyramide : les quatre éléments (2 + 2) correspondant aux azotes HB, HC, ID, IE des trièdres et les deux éléments HA, IA formant les azotes des trièdres reliées au sommet de la pyramide, soit trois longueurs différentes. Afin d'obtenir une limitation du nombre d'éléments différents nécessaires à la réalisation de la structure sans modifier de façon trop importante l'architecture ae la structure, les longueurs des éléments H3, HC et ID, IE ont été rendues égales aux longueurs des arêtes de la pyramide. Il s'en suit que, puisque les sommets R et I des trièdres doivent toujours se projeter au centre des triangles BOF et DEG, lesdits sommets seront plus hauts que le sommet A de la pyramide. tes éléments de faîtage HA, AI ne seront plus dans le prolongement l'un de l'autre mais formeront un angle concave. Du choix de cette disposition découle un certain nombre d'avantages dont une meilleure habitabilité. Les autres avantages seront signalés ultérieurement. ta figure 2 montre une armature conforme aux remarques précédentes composées de 8 éléments de mEme longueurs 1 à 8 et 2 éléments 9, 10 plus courts constituant le faîtage. Ces divers éléments sont réunis à leurs extrémités par des noeuds d'assemblage, formés d'une ou plusieurs couronnes d'ailettes, tels que décrits, par exemple, dans le brevet français No. 2 481 585. De préférence, les noeuds assurant la liaison des éléments à leurs extrémités reposant au sol comportent des moyens de fixation au sol. Après fixation, l'armature est, selon divers exemples de réalisation, équipée extérieurement et/ou intérieurement d'une toile fixée aux sommets 11 et 12 et aux extrémités 14, 15, 16, 17. La toile intérieure peut etre suspendue aux sommets 11 et 12 par l'intermédiaire d'attaches alors que son milieu est accroché directement au point 13. tes toiles extérieure et intérieure forment ainsi un double toit. Selon une autre forme de réalisation, la toile peut étre remplacée par des panneaux de matériau rigide éventuellement isolant. De manière préférée, au moins une des toiles comporte à ses extrémités des pans 18, 192 20, 21 dont les parties adjacentes portent des moyens de liaison, la ligne de liaison des deux pans étant perpendiculaire au sol supportant l'armature. Ces pans peuvent également être prévus pour que leur ligne de liaison corresponde aux arêtes HF ou IG. Selon une forme préférée de l'invention, montrée figures 3 et 4, l'armature est repliable. Four ce faire, les extrémités des éléments sont mobiles autour des axes assurant leur liaison aux ailettes des noeuds d'assemblage. Après avoir enlevé la toile et les moyens de fixation au sol, on libère les extrémités des éléments de faîtage 9, 10 fixés au noeud d'assemblage central 13, qui viennent se rabattrent près des éléments 1, 2 et 3, 4. On rapproche les éléments 1, 2 et 3, 4 des éléments 5, 6 et 7, 8. On replie l'ensemble qui se présente alors comme un faisceau d'éléments. tes noeuds d'assemblage 14, 15, 16, 17 peuvent être reliés par des cordages permettant un positionnement et un équerrage rapides et définitifs de la base carrée MCDE de la pyramide ABCDE. Selon une autre forme de réalisation représentée figure 5, il est prévu d'accoler sur au moins une des deux autres faces équilatérales ÀBE et ACD de la pyramide Â3ODE, un autre trièdre KACD ou T.APR identique aux deux premiers EASC et IADE. Ce ou ces trièdres peuvent Etre utilisés comme il sera ultérieurement décrit, comme ouverture de communioatio. les structures individuelles réalisées sur les armatures précédemment décrites sont susceptibles d'étire assemblées pour former des ensembles dont l'implantation pourra tenir compte des nécessités individuelles, familiales ou collectives. te procédé d'implantation, selon l'invention; consiste à assembler les structures individuelles selon au moins le plan formé par un de leurs éléments d'extrémité 1, 2, 3 ou 4 et la perpendiculaire abaissée du sommet 11 ou 12 sur le sol et qui correspond au pan 18, 19, 20 ou 21. tes axes longitudinaux de deux structures ainsi assemblées font entre eux un angle de 120 . D'une manière plus générale, les structures individuelles peuvent etre implantées selon une trame représentée figure 6, formée de dodécagone sécants, deux dodécagone voisins ayant en commun un carré portant à ses extrémités opposées deux triangles équilatéraux correspondant à la base de définition de la structure individuelle et la contenant. On a figuré sur la figure 6 des exemples d'implantation, la projection des structures individuelles sur la trame étant représentée par des hachures. C'est ainsi que deux structures I et Il sont assemblées par une de leurs extrémités selon un angle de 1200. Une troisième structure peut compléter l'assemblage pour donner une configuration en étoile telle que représentée par I, 11, III. Selon un autre arrangement de la troisième structure, on obtient une configuration Iv, V, VI quasi linéaire. La configuration formée par les structures VII à XI est sensiblement circulaire. Une des structures IX, selon l'exemple, porte sur une de ses faces libres un trièdre supplémentajre tel que décrit dans l'exemple de la figure 5 et servant d'ouverture de communication avec 11 extérieur. tes assemblages XX et XXX montrent une configuration plus importante, laissant un passage central. L'implantation des structures selon une trame dodécagonale laisse toujours un espace central libre hexagonal qui peut autre considéré comme un espace carrefour et aménagé pour autre à l'abri des intempéries. Cet aménagement consiste à prévoir une structure carrefour qui est formée à sa partie basse par les armatures d'au moins trois structures individuelles implantées régulièrement dans un dodécagone et à sa partie haute par des éléments rayonnants de faîtage, se présentant comme une armature de parapluie dont les extrémités stappuient directement et/ou indirectement aux sommets et au milieu du fartage des structures individuelles. La figure 7 montre en perspective une implantation de structures individuelles, selon un exemple de réalisation forméepar les groupes XX et XXX de la figure 6. Le passage vers 11 espace libre central 22 est assuré par les deux côtés 23, 24 diamétralement opposés du dodécagone de la trame de construction. La structure carrefour 25 est présentée en place au-dessus de espace libre. tes figures 8, 9, 10 montrent en projection sur les trois plans orthogonaux une partie de l'implantation selon la figure 7. Les éléments rayonnants de fartage qui se présentent au milieu 13 du fartage des structures individuelles sont maintenus, selon l'exemple représenté, à une certaine distance de ce milieu par deux entretoises 26, 27 (figure 8) reliées à une de leurs extrémités et à l'extrémité d'un élément rayonnant 28 par un noeud de liaison. tes deux autres extrémités des entretoises sont maintenues aux sommets 11 et 12 d'une structure individuelle, par exemple XVI, par les noeuds de liaison de la structure et de deux éléments rayonnants voisins 29, 30. Les deux entretoises 26, 27 et les deux éléments 9, 10 déterminent un espace quadrangulaire 31 qui est fermé, selon un exemple de réalisation, par un panneau transparent ou translucide. Cet espace 31 est éventuellement partagé par une barre (non représentée) reliant le point de concours des éléments 26, 27 au point 13. tes éléments rayonnants sont uniformément répartis au milieu et aux extrémités des structures individuelles. Lorsqu'un élément rayonnant se trouve à l'aplomb des passages libres 23, 24, il est maintenu, de la m8me façon que précédemment décrite pour un milieu de structure, par deux entretoises 32, 33. Ceci permet d'assurer une plus grande hauteur de passage. tes éléments rayonnants ont ainsi leurs extrémités libres distribuées successivement selon deux couronnes : une couronne supérieure formée par les éléments 28, 28A, 283 etc, et une couronne inférieure formée par les éléments 29, 30, 29A, 30A etc (figure 7). Ces éléments peuvent être recouverts et/ou sous-tendus par une couverture ou par une toile formant une succession de noues et d'arêtiers permettant la récupération des eaux de pluie en des points déterminés et éventuellement leur évacuation ou stockage. La partie haute de la structure carrefour est susceptible, après libération des extrémités de ses éléments rayonnants de la partie basse formée par les-structures individuelles et les entretoises, de se replier autour des ailettes d'un noeud de liaison formé par exemple de deux couronnes d'ailettes de diamètre différent. La partie haute de la structure carrefour se présente alors sous la forme d'un faisceau. Selon une autre forme de réalisation de la partie haute de la structure carrefour (figure 11) les éléments rayonnants s'articulent à leurs extrémités concourantes à une articulation 44 formée de deux noeuds de liaison : un supérieur 74 et l'autre inférieur 35, coaxiaux reliéa entre eux par exemple, par une entretoise 45. Un élément rayonnant sur deux par exemple 36, 38 40... étant relié à un des noeuds, par exemple, le noeud supérieur 34, les deuxièmes éléments 37, 39, 41... étant reliés à l'autre noeud, le noeud inférieur 35. te positionnement vertical de l'axe des noeuds est obtenu par des biellettes 42 dont une extrémité est articulée sur une couronne d'ailettes du noeud inférieur 35 et dont les autres extrémités sont articulées sur des manchons 43 coulissant sur les éléments 36,38,40... reliés au noeud supérieur 34. Des moyens sont prévus pour immobiliser les manchons lorsque les éléments rayonnants sont déployés. Selon une autre forme de réalisation de l'articulation, un des noeuds 34 ou 35 est constitué d'un tube à ailettes à l'extrémité duquel est fixé une couronne à ailettes formant le deuxième noeud. L'articulation 44 ou l'association des noeuds de liaison 34 et 35 est conçue de manière à permettre la mise en faisceau des éléments rayonnants. Selon un exemple de réalisation, les structures individuelles ont environ 2, 85 mètres de long avec une hauteur minimale sous plafond de l'ordre de 1, 30 mètre et une largeur au sol de l'ordre de 1,80 mètre. Dans une implantation comportant une structure carrefour, la hauteur maximale des entrées de l'espace libre est d'environ 2,10 mètres et la hauteur au sommet de la structure 2,80 mètres environ. L'espace central libre représente une surface d'environ 16m2. tes structures individuelles déterminées ci-dessus permettent le logement de deux ou trois personnes. Ces structures permettent, à l'intérieur d'un type d'implantation telle que celle représentée par exemple de VII à XI dans la figure 6, leur affectation au logement séparé des enfants, des parents, etc, et la possibilité d'avoir un espace commun de rencontre constitué par la partie centrale formée par la structure carrefour0 REVNDI GATIONS 1. Structure modulaire multidirectionnelle pour habitat léger comportant une armature réalisée à partir d'éléments tubulaires reliées par des noeuds de jonction pour former un volume déterminé, caractérisée en ce que les éléments (1-10), constituant 11 armature, sont disposés selon les ardues d'une combinaison de solides géométriques formée d'une pyramide équilatérale à base carrée (ABCDE) et d'au moins deux trièdres (ABC, IAED) dont les bases (ABC, ADE) sont constituées par deux faces équilatérales opposées (ABC, ADE) de la pyramide et dont les sommets (H,I) se projettent au centre (0,0') des triangles équilatéraux (FBC, GDE) construits sur les cotés opposés (EC, DE) de la base de la pyramide, 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle comporte sur au moins une autre (ACD, ABE) des faces de la pyramide équilaté- rale à base carrée (ABCDE) un trièdre CXACl, LABE) identique aux trièdres (HABC, IAED) prévus sur les deux faces opposées (ABC, ADE) de la pyramide. 3. Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la combinaison de solides géométriques comporte un deuxième trièdre (HECO, IEDO' ou HBCF, IDEG ) ayant le même sommet (H,I) et une face commune (HBC, IDE) et dont la troisième arête forme la hauteur (HO', IO') de la pyramide équilatérale å base triangulaire (HBCF, IEDG) formée sur le triangle (3Cy DEG), ou l'arête (HP, IG) de la pyramide (HBCF, IGDE). 4. Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'armature est constituée de-deux éléments de fartage (9, 10) de longueur égale formant une des autres du trièdre (HARC, IAED) et des huit éléments (1-9) de longueur égale formant les deux autres arêtes du trièdre et les arêtes de la pyra.;;1e (BCJ?E)0 5. Struotre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les extrémités des éléments de l'armature sont montées mobiles autour d'axes assurant leur liaison aux ailettes des noeuds d'assemblage de manière qu'après démontage des extrémités des éléments de faîtage (9, 10) du noeud d'assemblage prévu au point milieu (13) les éléments (i, 2, 3, 4) formant les arêtes du trièdre viennent contre les éléments (5, 6, 7, 8) de la pyramide et que l'ensemble se rassemble autour du noeud d'assemblage du point milieu (13) sous forme d'un faisceau, 6.Procédé dtimplantation des structures individuelles telles que décrites dans les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdites structures sont montées sur une trame, au sol, formée de dodécagones sécants, deux dodécagones voisins ayant en commun un carré portant à ses extrémités opposées deux triangles équilatéraux correspondant à la base de définition de la structure individuelle. 7. Structures implantées selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une structure carrefour (25) est constituée d'une partie basse formée par les armatures d'au moins deux groupes (X, XXX) de deux structures individuelles (XVI, XVII et XVIII, XX) implantées symétriquement dans un dodécagone de la trame, et d'une partie haute constituée par des éléments rayonnants (28, 29, 30...) de faitage dont les extrémités libres s'appuient directement ou indirectement aux sommets (lui, 12) et au milieu (13) du faîtage des structures individuelles. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que les éléments rayonnants du faîtage (28, 28A, 28B), se présentant au-dessus des milieux (13) du faîtage des structures individuelles, sont fixés espacés de ces milieux, par deux entretoises (26, 27) reliées par une de leurs extrémités auxdits éléments rayonnants et aux autres extrémités, aux sommets (il, 12) des structures individuelles (XVI, XVII) pour former un espace quandrangulaire (31). 9. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que les éléments rayonnants correspondant à des espaces libres (23, 24) entre les structures individuelles, sont fixés par deux entretoises (32, 33) reliées par une de leurs extrémités auxdits éléments rayonnants et aux autres extrémités aux sommets des structures individuelles voisines. 10. Structure selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la structure carrefour porte une couverture simple ou double formant une succession de noues et d'arêtiers. 11. Structure selon l'une des revendications 7 à-10, caractérisée en ce que les éléments rayonnants de la structure carrefour sont montés autour d'axes assurant leur liaison aux ailettes d'un noeud de liaison central (44) de manière qu'ils puissent se replier en un faisceau. 12. Structure selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que les éléments rayonnants de la structure carrefour s'articulent à une de leurs extrémités sur une articulation formée de deux noeuds de liaison : un supérieur (34) et un inférieur (35) coaxiaux, un élément sur deux (36, 38, 40...) étant relié à un des noeuds (34), le deuxième élément (7r, 39, 40.) étant relié à l'autre noeud (35), l'axe des noeuds étant positionné verticalement rar des biellettes (42) dont une extrémité est articulée sur des manchons (43) coulissant sur les éléments (36, 38s 40) reliéa au noeud supérieur (34) et dont l'autre extrémité est reliée au noeud inférieur (35).