Brevet FR2601716A1 — publié le 19880122

Description de la demande de brevet d'invention a) Dispositif de construction antiséismique pour bâtiment. b) Le domaine technique de l'invention est réservé à tous les bâtiments, travaux publics, ponts et chaussées, ouvrages d'art, en immersion ou non, pour tout ce qui mécessite l'emplei du béton avec armatures, précontraint ou autre, et avant un besoin continu dans le temps d'une grande censervation de stabilité et de solidité monobloc d'ensemble, surtout peadant les séismes. c) Pour la pratique actuelle, je pense que ce ne sont que de simples plaques qui servent plus à désolidariser qz'à amortir véritablement les chocs. d) La présente invention concerne n mécanisme très simple cençn peur résister aux séismes et pour diminuer ai maximum les risques de vibrations par le fait entre conçu en deux éléments désolidarisés et superpesés, Â inférieur, et B supérieur qui recouvre en partie A. Ensemble ils forment un plot amovible suivant les circonstances par le vide périphérique, ici sur les sept planches il n'est que de 2 cm de large, mais dans la pratique sur le terrain, n besoin minimum nécessaire de 20 cm de large est indispensable, mdme pour une simple villa. Distincts l'un de l'autre par ne teinte différente en matière plastique sinon flammable extrêmement résistante et amortissable par elle mtme, par de très fortes épaisseurs pouvant être augmentées selon nécessité aux principales jonctions d'appui de charges, élaboré à base de polyéthylène, coulée à chaud sous une très forte compression.Mécanisme servant à diminuer considérablement les impulsions effrénées latérales et verticales diverses dûes aux importantes variations des secousses sismiques tachant qu'une des caractéristiques et qualités essentielles des matières plastiques est leur légèreté, la masse velumique de l'acier étant huit feis celle du polyéthylène. Pour la manipulation, celà représente n avantage supplémentaire ; fil est possible de différencier l'élément haut de celui du bas par un colorant plus foncé. Dans la composition, une matière plastique centient toujeurs une substance m@cr@- moléculaire qui la définit véritablement. Cependant, à cette substance de base sont aj@utés des additifs ou adjuvants tels que charge, colorant, anti UV antivieillissant, stabilisant, dant le nembre, la quantité et l'influence peuvent être censidérables. Mais le comportement mécanique d'une matière plastique est essentiellement déterminé par la nature du matériau macromoléculaire qu'elle centient. Voir du côté des polymères erganemétalliques qui prennent une impertance non négligeable dans tous les domaines, aux besoins de fortes résistances. L'addition de certaines charges fibreuses comme armé, composite, peut augmenter considérablement les propriétés, celle des polycarbenates est exceptionnelle. Par exemple, en matière plastique ininflammable, les résines époxydes utilisées n@tamment dans la fabrication de matériaux composites à hautes performances. Il y a un procédé permettant de fabriquer des fibres dix fois plus résistantes que l'acier, à base de polyéthylène. Il existe aussi les effets positifs de la détérieration d'un composite. La fibre d'aramide commercialisée essentiellement sous le nom de kevlar 49R se distingue particulièrement utilisée au sein d'une matrice polymère. Elle procure ai composite obtenu use grande capacité d'amortissement des vibrations et des chocs. Plus le matériau vieillit,plus l'amortissement augmente. Avec tout ceci il y a probablement un moyen d'@btenir use matière plastique super résistante en compression comme en traction. e) Une présentation explicite et très détaillée des dessins sur sept planches différentes, et jointe au dossier. Toutes les planches sont à l'échelle 1/4 ;100. Planche 1/1, vue de face deux éléments. Planche 1/2, vue de face en coupe suivant A-A élément haut et l'élément bas. Planche 1/3, vue de dessus des deux éléments. Planche 1/4, vue de face élément bas. Planche i/s, vue de face en coupe suivant A-A élément haut. Planche 1/62 coupe transversale A-A d'use longrine fondation sur pieu avec élément b; Planche 1/7, coupe transversale A-A d'une longrine et d'un élément hait. f) Le principe du mécanisme de mon système est extrêmement simple et efficace, de pîns, son fonctionnement est très compréhensible par la clarté des dessins. La démonstration en laboratoire fait constater de suite que les éléments d'us plot complet inerte, c'est-à-dire, les deux parties superposées, peuvent pivoter l'une par rapport à l'autre, avec l'aide manuelle, et se déplacer très aisément, grtce au vide circulaire qui peut entre conséquent suivant la nécessité des charges et de la hauteur, même avec un angle de gravité important, dans tous les sens autour du cade central, et sur 3600. Dans une infrastructure, avec le poids de la construction, les violentes tri pidations ne peuvent faire sortir complètement les plots de leur emb@îtement, surtout, si dans l'euvrage, ils sent en suffisance, et pas trop éloignés les uns des autres. Ce qui leur confère une priorité supplémentaire et absolue dans ce domaine. Entre les deux éléments A et B superposés les deux jonctions principales d'appui de surfaces horizontales étant en contact l'une avec l'autre, supportent le plus grand poids, dans l'ordre dégressif à partir du point le plus éleigné de l'axe vertical central. La première de périmètre extérieur carré et inférieur circulaire et la deuxième à un cran au dessus, de périmètre extérieur et intérieur circulaire pour diminuer jusqu'à la base du cône de l'élément bas, dont l'angle obtus est de 107 . Sur 3600 de circonférence, l'angle obtus d'environ 107 , de la base du cône intérieur de l'élément bas, oblige en cas d'élévation et de secousses latérales et verticales, la masse supérieure à descendre moins brutalement et moins en désordre que si c'était un angle à 900. C'est ici même, que la fonction du système est importante. Sur 3600, celà permet également d'un côté comme de l'autre, un balancement considérable de 170 du volume supérieur sans qu'au delà l'inclinaison puisse nuire au mécanisme. Avec ce procédé le délicat problème de glissement est résorbé, sans pour autant augmenter les vibrations. La surface centrale supérieure du csne A d'aire plane circulaire, est en contact immédiat avec le fond intérieur du cône B. Il absorbe en premier les diverses secousses pour les propager à moindre intensité à une allure dégressive vers le niveau inférieur du cane base dont les angles de base des surfaces tronconiques sont approximatif de 107 . Avec une fourchette d'éventuelle possibilité d'emploi d'inclinaison des cônes tronconiques de 160 inférieur (n 910) et 500 supérieur (=1570). Ces angles servent également de tampon en amortissant moins brutalement qu'avec un angle de 90 les cas d'élévations verticales et latérales. Plus l'approche de 1070 est respectée et plus efficace sera le système. L'élément haut B, sur l'élément bas A peut faire une révolution circulaire complète autour du ctne par rapport à son axe vertical dont la possibilité de déplacement et de mouvement varie avec l'importance du vide espace creux périphérique et de la bordure. En exécution propre sur le terrains même pour une simple maison il est impératif que la largeur de section de rayon de l'espace creux, ainsi que la bordure aient un minimum de possibilité de mobilité latérale de l'erdre de 20 cm par demi circonférence. Le dispositif de construction antiséismique pour b timents soit la totale intégralité de la composition des éléments A et B est constituée par une seule matière inin fla:-ble, un composite à base de polyéthylène extrtmement résistante et amortissante Il ne rentre aucune matière en fer ou d'alliage et d'aciers dans la composition réelle des élément. Il n'y a absolument aucun risque de rouille sous d'éventuelles déformations de ressorts, plaques métalliques u billes d'aciers, avec l'humidité i le grand gel des hivers, u des fuites de canalisations. Non système est totalemen submersible à l'infini.De plus l'élément creux de mon système est au dessus et non au dessous, il ne peut donc se remplir d'eau, u d'éventuels gravats pendant une possible déformation d"me quelconque partie de la dalle supérieure ou autre projection. En cas de déplacement extrême latéral de l'élément haut sur l'élément bas, la largeur du vide espace creux périphérique est compensé par une bordure extérieure d'importance légèrement supérieure sinon semblable. En dessous la principale assise en saillie de l'élément A pour recevoir B de périmètre et de surface de contact maximLim, se trouve le culot qui est quadrillé et incurvé équitablement à sa base par un logement creux central en forme d'étoile régulière à quatre branches, nécessaire pour une meilleure stabilité du plot dans la masse. La plus fine épaisseur de matière composite se trouve à ltestjrieurde la plus grande circonférence au centre de chaque longueur de la partie basse de l'élément B qui est en contact d'appui et de glissement sur l'élément A, donc désolidarisé. Sont similaires quatre endroits bien définis. Exactement à la base de l'axe médian vertical perpendiculaire de chaque longueur de façade au ctté extérieur de B. Visible sur la planche 1/3 par le 2ème trait fort intérieur carré, et entre le plus grand cercle extérieur en pointillé, suivant le sens logique d'orientation des quatre points cardinaux. Le principal but et objectif de l'invention, est la désolidarisation des fondations par mon système, au reste de l'ensemble de l'ossature de la carcasse. Au dessus du culot la principale assise en saillie de l'élément A, puis celle de B de moindre surface ne doivent strie incorporées que de moitié dans le béton lors du coulage des longrines et celà quel que soit leur épaisseur. Pour avoir suffisamment de place et de facilité pour le décoffrage de la longrine supérieure.Dans l'axe longitudinal de l'4paisseur du flanc, sur le périmètre de la première saillie, il sera incrusté une gorge concave dans la matière composite qui servira à deux choses, premièrement, à définir la hauteur où doit arriver le béton ainsi que le haut du coffrage, deuxièmement à maintenir l'élément A par un système de suspension de cornière en T elles seront livrées avec les éléments. Les cornières passeront par les gorges périphériques, dont les extrémités reposeront sur les bords des joues des coffrages. Le corps de l'élément ainsi enserré et suspendu dans la longrine, celle-ci pourra Outre coulée autour de l'élément. Ce qui est valable pour l'élément haut, est également applicable pour celui du bas qui est scellé dans le haut de la fondation sur pieu ou sur longrine. L'élément haut est impérativement coulé dans le bas de la longrine supérieure et sous la première dalle pleine, de 0,15 m d'épaisseur à double lit de ferraillage coulée en mtme temps, qui lui donne une rigidité beaucoup plus importante, à la compression et à la traction. En ayant soin de laisser les fers d'attente sur la première dalle, pour les murs et le refend de mEme épaisseur. Le volume du plot, par conséquent, l'importance du vide circulaire entre le corne inférieur et le clone supérieur, est en proportion de la charge admissible1 évaluée avec la résistance du matériau de celui-ci. Ici même, l'exemple pour un immeuble courant de trois étages, à la charge équitablement répartie, sinon en cas de séisme trop important ou successif, le centre de gravité serait inéluctablement déporté. Pour remédier à cella il faudrait augmenter le nombre de plot aux endroits où le poids est le plus conséquent. En simplifiant, prenons l'exemple d'une habitation principale, pour une surface au sol de plancher de 10 mL x 10 mL = 100 m2 x 3 étages tout en béton, avec un mur de refend en son milieu. Comme point de départs il faut un plot à chaque angle dont l'axe vertical des éléments est à 0,55 m des façades = 4 plots + 1 au milieu de chaque côté dans le même alignement = 4 plots + 2 au centre répartis seus le mur de refend = 10 plots qui auront à se partager le poids total de la construction habitable'. En fin de compte il doit y avoir 4 plots sous le mir de refend. La longrine centrale sous le mur de refend sera de mtme proportion que la périphérique. Les surfaces de contact et de glissement verticales intérieures sont tronconiques pour les deux éléments A et 9. En dehors des surfaces d'assise et de contact mutuel, les principales formes qui rentrent dans le scellement du béton sont pour B tronconiques dans le mtme sens que les principales et pour A les surfaces du cône sont inversées jusqu'au culot. Sur toutes les planches, la composition géométrique des plots, principalement des formes en V, renforcées par des agrafes, ou de fortes rainures d'accrochage dans la masse composite avec de très larges épaisseurs d'arortissement peuvent titre augmentées suivant nécessité des charges, c'est d'une importance capitale ct absolument indispensable que le bon maintien dans le support pour le dispositif de construction antiséismique pour bâtiments très puissant et efficace avec une longévité indéfinie. Pour un bâtiment de trois étages, ce système est calculé pour une résistance mini pmm de 43 bars au par. Bien que leur conception soit strictement identique du point de vue matière, les épaisseurs peuvent diminuer ou augmenter proportionnellement suivant les charges admissibles. Les éléments des plots seront noyés dans le béton comme indiqué planche 1/6 et 1/7. g) La meilleure indication de la manière dont l'invention est susceptible d'application industrielle est : - de promulguer à juste titre l'efficacité du mécanisme et la simplicité du système, par une large publicité de masse auprès des médias, comme la télévision, la radio, la presse. - de faire approuver par des grands spécialistes en ce domaine. - de sensibiliser la population et lui faire comprendre, sans l'affoler, par une vaste campagne d'information que dans certaines régions celà est vraiment nécessaire et indispensable de construire selon des normes antiséismiques sécurisantes, en évitant de choisir un terrain mou. D'exercer une diffusion pressante des plots avec une bonne documentation explicite en couleur, par un réseau de représentants sur le terrain et par de nombreux dépositaires et revendeurs, marchands de matériaux. REVENDICATIONS 10 Dispositif de construction antiséismique pour batiments, caractérisé par le fait d'être conçu en deux éléments désolidarisés et superposés (A) infèrieur en saillie, et (B) supèrieur en creux qui recouvre en partie (A) -et est en contact par des surfaces horizontales. Ils forment un plot amovible suivant les circonstances par un minimum nécessaire de vide périphérique. Distincts l'un de l'autre par une teinte différente, en matière plastique composite ininflammable extrêmement résistante et amortissable par elle-même, par de très fortes épaisseurs à base de polyéthylène, coulée à chaud sous une très forte compression. 20 Dispositif de construction antiséismique pour bâtiments, selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu' entre les deux éléments A et B superposés, les deux jonctions principales d'appui de surfaces horizontales étant en contact l'une avec l'autre, supportent le plus grand poids, dans l'ordre dégressif à partir du point le plus éloigné de l'axe vertical central. La première de périmètre extèrieur carré et intèrieur circulaire et la deuxième à un cran au dessus, de périmètre extèrieur et intèrieur circulaire pour diminuer jusqu'à la base du cône de l'élément bas, dont l'angle obtus est de 1070. 30 Dispositif de construction antiséismique pour bâtiments, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la surface centrale supèrieure du cône A d'aire plane circulaire, est en contact immédiat avec le fond intèrieur du cône B. I1 absorbe en premier les diverses secousses pour les propager à moindre intensité à une allure dégressive vers le niveau infèrieur du cône bas, dont les angles de base des surfaces tronconiques sont approximatifs de 1070. Avec une fourchette d'inclinaison des cônes tronconiques de 160 infèrieur ( =910 et 500 supèrieur ( =1570 ). 40 Dispositif de construction antiséismique pour batiments, selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la largeur de section de rayon de l'espace creux, ainsi que la bordure aient un minimum de possibilité de mobilité latérale de l'ordre de 20 cm par demi circonférence, de sorte que l4élé- ment haut B, sur l'élément bas A peut faire une révolution circulaire complète autour du cône par rapport à son axe vertical. 5 Dispositif de construction antiséismique pour batiments, suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, caractérisé par le fait que la totale intégralité de la composition des éléments A et B est constituée par une seule matière ininflammable, un composite à base de polyéthylène extremement résistante et amortissante, et par le fait que la largeur du vide espace creux périphérique est compensée par une bordure extèrieure d'importance légèrement supèrieure sinon semblable. 60 Dispositif de construction antiséismique pour bâtiments suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, 5, caractérisé parole fait qu'en dessous la principale assise en saillie de l'élément A pour recevoir B de périmètre et de surface de contact maximum, se trouve le culot qui est quadrillé et incurvé équitablement à sa base par un logement creux central en forme d'étoile régulière à quatre branches, nécessaire pour une meilleure stabilité du plot dans la masse. 70 Dispositif de construction antiséismique pour batiments suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, par le fait que la plus fine épaisseur de matière composite se trouve à l'extèrieur de la plus grande circonférence, au centre de chaque longueur de la partie basse de l'élément (B) qui est en contact d'appui et de glissement sur l'élément (A), donc désolidarisé. Sont similaires quatre endroits bien définis, exactement à la base de l'axe médian vertical perpendiculaire de chaque longueur de façade au côté extèrieur de B, suivant le sens logique d'orientation des quatre points cardinaux. 80 Dispositif de construction antiséismique pour bâtiments, selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au dessus du culot, la principale assise en saillie de l'élément A, puis celle de B de moindre surface ne doivent être incorporées que de moitié dans le béton lors du coulage des longrines et cela quelle que soit leur épaisseur. Pour avoir suffisamment de place et de facilité pour le décoffrage de la longrine supèrieure. Dans l'axe longitudinal de l'épaisseur du flan, sur le périmètre de la première saillie il sera incrusté une gorge concave dans la matière composite qui servira à deux choses, premièrement, à définir la hauteur où doit arriver le béton ainsi que le haut du coffrage, deuxièmement à maintenir l'élément A par un système de suspension de cornière en T; elles seront livrées avec les éléments. Les cornières passeront par les gorges périphériques, dont les extrémités reposeront sur les bords des joues des coffrages. Le corps de l'élément ainsi enserré et suspendu dans la longrine, celleci pourra être coulée autour de l'élément. 90 Dispositif de construction antiséismique pour bâtiments, selon l'ensemble des 8 précédentes revendications, Quractérisé par le fait qu'en dehors des surfaces d'assise et de contact mutuel, les formes qui rentrent dans le scellement du béton sont pour B tronconiques dans le même sens que les principales et pour A les surfaces du cône sont inversées jusqu'au culot et sont renforcées par des agrafes, ou de fortes rainures d'accrochage dans la masse composite avec de très larges épaisseurs d'amortissement.