Brevet FR2591634A1 — publié le 19870619

STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE EN BANDES SETAL DESCRIPTION La présente invention concerne la construction en général (bâtiment, structures métalliques, etc...) et notamment les éléments porteurs tels que murs, poteaux, poutres, planchers, etc... En l'état actuel de la technique, l'ossature de ces éléments porteurs est généralement constituée - soit par des matériaux pleins et massifs (béton, pierre, bois) - soit par des structures métalliques en treillis, constituées de profilés de type cornière, Té ou U, soudés ou boulonnés - soit encore par des profilés métalliques de forte masse, de type I, H ou U. Ces dispositions présentent les inconvénients suivants - Poids élevé - Intervention importante de la main d'oeuvre, soit sur le chantier (coulage du béton, assemblage d'éléments en maçonnerie), soit en usine (perçage, boulonnage, soudure) - Difficulté de réaliser une protection anti-corrosion, qui ne peut se faire que sur un ensemble semi-fini, (donc généralement de grandes dimensions) - Nécessité d'utiliser des profilés à forte inertie, tels que tés, cornières, tJ, etc La structure obJet dr I'iniention permet d'éliminer la plupart de ces inconvénients. En effet, cette structure est uniquement composée de bandes minces, dont la rigidité est obtenue par des entretoises rapprochées, ce qui entrain un allègement considérable de l'ensemble. Par ailleurs, elle ne nécessite aucun perçage, aucune soudure, aucun boulonnage, mais seulement la réalisation de fentes régulières et égales (pouvant entre facilement programmées sur une machine de genre presse), l'encastrement des bandes les unes dans les autres, et le pliage systématique des éléments raidisseurs, toutes opérations pouvant entre faites mécaniquement, sans intervention d'ouvriers très spécialisés ni apport de matériaux accessoires. En outre, les opérations d'encastrement et de pliage étant faites à froid et sans destruction de métal, il est possible d'assurer la protection anti-corrosion des bandes avant montage, ce qui est évidemment bien plus facile à réaliser que sur un ensemble monté. Enfin, la structure objet de l'invention n'utilise que des bandes de tale, produit semi-fini bon marché, dont on peut choisir l'épaisseur dans une gamme très importante, et dont la largeur peut entre strictement adaptée à la résistance mécanique recherchée. La structure objet de l'invention est constituée essentiellement de deux séries de bandes minces - une série de bandes longitudinales (L) - une série de bandes transversales (T) assemblées de manière à réaliser une résille analogue à un caillebotis. Chaque bande longitudinale comporte, à intervalles réguliers (c), des saignées, de largeur égale à l'épaisseur du matériau cnstituant les bandes transversales, et de longueur constante (a, figure 1). Chaque bande transversale comporte, à intervalles réguliers (d), des saignées, de largeur égale à l'épaisseur du matériau constituant les bandes longitudinales, et de longeur constante : b, égale à la largeur non fendue des bandes lonqitudinales. Ces bandes étant constituées, on place, parallèlement entre elles, les bandes longitudinales, espacées entre elles de la distance d, et on introduit dans leurs fentes les bandes transversales, qui se trouvent donc espacées entre elles de la distance c. Une résille à maille rectangulaire est ainsi constituée, par l'encastrement des bandes les unes dans les autres (figure 2). A ce stade, l'ensemble est essentiellement déformable, chaque rectangle élémentaire pouvant devenir un parallélogramme, car ni les angles, ni les distances entre côtés ne sont définis. Dans un caillebotis classique, on assure l'indéformabilité et la rigidité par un moyen tel que soudure aux lignes de croisement, ou gousset, ou tout autre moyen mécanique. Dans la structure objet de l'invention, cette indéformabilité est obtenue par simple pliage - les parties fendues des bandes transversales (T) étant vers le haut, elles sont repliées (de 450, par exemple) alternativement vers la droite et vers la gauche, pour une même bande (figure 3), mais toutes dans le meme sens pour celles comprises entre deux bandes longitudinales (L) consécutives. - l'ensemble étant alors retourné, les parties fendues des bandes longitudinales sont orientées vers le haut, et sont repliées de la même manière que ci-dessus . alternativement vers la droite et vers la gauche, pour une meme bande . toutes dans le méme sens pour celles comprises entre deux bandes transversales consécutives. Ainsi, les palettes repliées des bandes transversales maintiennent un écartement constant, par leur dimension, entre les bandes longitudinales (figure 4). De même, les palettes repliées des bandes longitudinales maintiennent un écartement constant entre les bandes transversales. L'ensemble est donc devenu géométriquement indéformable, les rectangles élémentaires ayant des dimensions et des angles fixes. Selon la nature, les dimensions et l'épaisseur du matériau employé, le dispositif de pliage des palettes peut varier - manuellement, à l'aide d'une clé spécialement conçue à cet effet (figure 5) - mécaniquement, par une presse appropriée - dispositif de rotation comme représenté en figure 6. Dans ce cas, le blocage de la palette en position correcte peut etre obtenu par deux bossages b imprimés sur la partie fixe lors du passage à la presse qui a permis de réaliser les fentes (figure 7). La structure objet de l'invention permet également de réaliser des formes géométriques différentes, pratiquement à l'infini, en faisant varier les formes des bandes élémentaires et (ou) les écartements entre bandes transversales. Deux exemples sont donnés sur les figures 8 et 9, où les dispositions sont différentes Sur la figure 8, les bandes longitudinales L sont découpées dans une tôle plane, suivant des éléments de couronne. Elles restent planes après montage. Les transversales T sont également planes, leur plan restant perpendiculaire à ceux des longitudinales, et parallèle aux différents rayons de courbure. Sur la figure 9, les bandes longitudinales sont découpées dans une tôle plane également, mais cintrées ensuite suivant la forme à donner. Elles deviennent alors des éléments de cylindre. A l'évidence, dans cette configuration, les écartements el, e2, e3 entre transversales varient suivant les longitudinales, diminuant au fur et à mesure que l'on se rapproche du centre de courbure. Les mimes formes, telles que voûtes, maltres-couples de navire, ou autres, peuvent dont être réalisées suivant l'une ou l'autre de ces dispositions. Bien entendu, des courbures quelconques, autres que circulaires, peuvent être obtenues par ces deux procédés, en déterminant en conséquence les espaces entre transversales, d'une part, et entre longitudinales, de l'autre. Enfin, on peut réaliser cette structure en tout matériau rigide, soit qu'il permette un pliage sans dommage (certains polyéthylènes semi-rigides, par exemple), soit que l'on munisse les bandes de dispositifs articulés, tel que décrit figure 6. La structure objet de l'invention peut etre utilisée dans de nombreux Qmaines - Construction : murs porteurs, poutres, poteaux, planchers, plateformes, etc - Travaux publics : ponts, ouvrages d'art - Construction navale : maitres-couples de navires, superstructures légères, etc - Construction automobile : chassis - Modèles réduits, maquettes industrielles ou autres. REVENDICATIONS 1 - Structure tridimensionnelle plane, rigide et mécaniquement indéformable, constituée par une résille de bandes minces transversales et longitudinales, perpendiculaires entre elles, comportant des saignées ou fentes permettant un encastrement des bandes transversales dans les longitudinales, et réciproquement, la rigidité de l'ensemble étant ensuite obtenue par pliage d'une partie de chaque bande, constituant ainsi des entretoises de raidissement. 2 - Structure suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle affecte la forme de n'importe quelle surface, à condition qu'elle soit réglée. 3 - Structure suivant les revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les pliures sont remplacées par un dispositif permettant la rotation, tel que charnières ou assimilé, et deux bossages bloquant la partie mobile en position convenable.