Brevet FR2645893A1 — publié le 19901019

La presente Invention concerne une construction modulaire antlsismique, c'est-à-dire une construction qui, à'une part, est comnosee 'elements largement identiques entre eux, ce qui permet leur préfabrication à une large echeiLe, et donc des coûts relatlvements aibles, tout en presentant des possibilités archtecturales et estetilques tres vastes, et qui, a'autre part, est capable de resister sans rommages importants aux secousses teliuriques ce forte intensité. Ju On sait que les tremblements de terre sont suscep- tibles ae deémilr les édifices les plus soi'ides. et ce nombreuses propositions ont étée aites pour supprimer ou, du moins, pour limiter les degasts qu'ils causent aux construc- tions en entraînant souvent ce nombreuses pertes en vies î umaunes par ensevelîssement ces habitants sous les aecom- bres. Les solutions proposees 3usqu'alors se bornaient le plus souvent a preconiser =es dispositions particulières pour les armatures du béton arme et des dimens-ons minimales pour diverses parties ces batiments, mais i'exeérlence a malheureusement montre que ces mesures eétaient insuiZisantes pour assurer une sécurité satisfaisante en cas ce seéisme. C'est pourquoi le but de la presente lnvention est ce proposer une construction du genre speci e ci-avant qul reésiste mieux aux seésmes que les editices actuellement connus, tout en ol rantd e vastes posslblites sur le plan arcnitectural. Selon l'lnventIon, ce but et d'autres qui apparai- tront par la suite, comme la realisation d'une construction solaide et relativement peu couteuse, sont attelnts grace A une construction modulaire qui est caractéerlsee par ie fait qu'elle repose sur le sol sans iondations nl liaison verti- cale, et qu'elle est constituee par une piuralité ce niveaux qui sont superposés sans aucune liaison verticale. Du fait de l'absence de liaisons verticales entre le sol et la construction, d'une part, et entre les divers niveaux de cette derniére, d'autre part, un seisme, t-il intense, se traduit par un simple glissement horizontal des diverses parties constitutives de l'edi lce qui n'est donc pas endommage et ne risque pas de s'ecrouler sur ses occupants. Pour favoriser le glissement des parties =e la construction, ses divers niveaux sont de préférence super- 1 poses avec interposition de plaques d'acier lubrifie. Selon une forme de realisation avantageuse de la construction selon la présente invention, chacun de ses niveaux est constitué par des modules, tous identiques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens transversal et qui sont relies entre eux par des cRbLes transversaux. On obtient ainsi une construction modulaire avec ses nombreux avantages qui ont ete rappelés plus haut. t I De préference, les modules contigus sont separes entre eux par aes Joints élastiques, ce qui augmente la résistance de l'ensemible en cas de secousse tellurique. Avantageusement, la partie supérieure des modules de la construction selon l'invention presente La forme d'une voute, et l'extrados de cette dernière porte a son sommet une semelle longitudinale qui supporte les bords inierleurs de deux modules contigus du niveau superieur, ou le bord inzerieur d'un module du niveau superieur dans le cas d'un module d'extrémité. Cette disposition diminue la surface Ce contact entre les divers niveaux superposes, ce qui aci.te leur glissement relatif en cas de séisme, et augmente donc la securité, tout en offrant un aspect esthétique satisfaisant, un tapis en caoutchouc ou en polymère étant de préférence pose sur la semelle longitudinale précitée, au-dessous de la plaque en acier lubrifié qui est interposée entre cette semelle et le u les modules supérieurs. semelle et le ou les modules superieurs. Pour augmenter la résistance des voûtes qui consti- tuent la partie superieure des modules seion LJinvention, chacune d'elles est de préférence-munie d'au moins un tirant transversal. En ce qui concerne maintenant la pose de î'dflce sur le sol, -ce dernier repose avantageusement sur le sol avec interposition d'un revêtement compacte en herissonnage et d'un tapis en caoutchouc ou en polymère. Selon une autre forme de realisatIon avantageuse ae lu l'invention, chacun des nmodules ce la construction est constitue par des éléments, tous identiques entre eux dans leur orme géenerale, qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal et qui sont relies entre eux par des cables longitudinaux. Cette disposition ampllie le caractère lb modulaire de la construction et les avantages cui lui sont associés. De preéféerence, les éléments qui composent les modules de la construction sont collés entre eux au moyen d'un polymère. au Pour permettre de realiser facilement les circula- tions nécessaires a l'int6rieur de l'édifice, ceux modules contigus au moins sont relies entre eux par au moins une ouverture munie d'un auvent & sa partie supérieure. Les ouvertures en regard des deux modules, ainsi que l'auvent qui les surmonte, fournit un passage entre deux modules qui est abrité malgré la forme en voûte de la partie supérieure des - modules, cependant -qu'une telle ouverture à auvent, lorsqu'elle est Isolée parce que située en façade, fournit la possibilité de realiser un balcon. 3u La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre com- ment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexes, parmi lesquels: - La figure 1 montre une vue en perspective schema- z tique d'une construction antisis=mique selon l'Invention, et elle illustre le principe de base de celle-ci; - La figure 2 montre, en vue en coupe transversale, la jonction de trois modules selon l'invention; - La figure 5 montre, également en vue en coupe transversale, la Jonction de deux ce ces modules au niveau du sol; et: - La figure 4 représente une vue en coupe transver- sale d'un exemple de réalisation d'un module de cette construction; Comme on le voit sur le schéma ce principe ce la 1u figure 1, la contruction antisismique selon l'invention qui est désignée dans son ensemble par le repère 1 repose direc- tement sur le sol S, sans utilisation de Zondations, et elle est constituée par une pluralité de niveaux 2, ici au nombre de quatre, dont chacun est compose de modules longitudinaux Juxtaposes 3 qui sont tous identiques entre eux dans leur conformation generale, aucune liaison verticale n'étant prévue entre les divers niveaux 2. Plus précisément, la partie supérieure de chaque module 3 présente la iorme d'un arc en plein cintre sur le sommet duquel s'appuient symetriquement les bords inetérieurs de deux modules contigus du niveau superieur, saut pour le dernier niveau, bien entendu, dont les modules sont libres à leur partie supérieure. Chaque module 3 s'étendant ainsi entre le sommet de Dû l'extrados ce deux modules contigus du-niveau inftérieur, les modules extrêmes de chaque niveau sont libres sur leur moitié qui est située & l'extérieur, de sorte que chaque niveau 2 comporte un nombre de modules 3 qui est inférieur d'une unité & celui du niveau inférieur. On a ainsi repre- U sente sur le schéma de la figure 1 un immeuble a quatre niveaux comprenant respectivement sept, six, cinq et quatre modules, soit 22 modules au total. Comme on l'a ait plus haut, aucune liaison verticale n'est prévue entre le niveau inférieur ce la construction et b le sol. Comme on le voit sur la figure 2, le sol S est simplement =écapé et recouvert d'un revêtement compacts en herissonnage 4 enrobe de sable ou de glaise sur lequel on déroule un tapis 5 en caoutchouc ou en un polymère appro- prie. La construction 1 est simplement posée sur le tapis 5. De méme, aucune liaison verticale n'est prévue entre les divers niveaux superposes de la construction qui sont relies entre eux uniquement par gravite. Come on le voit sur la figure 3, l'extrados de chaque module 3 - a l'excez- tion, bien entendu, de ceux du dernier niveau - comporte à sa partie supérieure une semelle 6 sur la partie supérieure lu plane de laquelle est posée un tapis déroule 7 analogue au tapis f de la liaison entre l'édeiice et le sol. Une plaque d'acier 8 enduite d'un lubrifiant a viscosite élevée repose sur le tapis 7, et les modules contigus 3' et 3" du niveau supérieur s'appuient simplement par leurs bords inférieurs sur la plaque 8. - Comme on le voit sur úa figure 1, chaque module 3 est compose d'une pluralité d'éeleéments 9 qui présentent tous la meme forme generale et qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal des modules. Certains de ces élements peuvent 2u présenter la forme d'un simple tronçon de tunnel, comm- celui indique en ga sur la figure 1, mais d'autres, 9b, peuvent comporter sur chacun de leurs côtes une ouverture 10 munie d'un auvent Il à sa partie supérieure, de sorte que deux éléments 9b Juxtaposes communiquent entre eux par un au passage transversal qui est forme par leurs ouvertures 10 qui se superposent, et qui est sépare de l'extérieur a sa partie supérieure par les' auvents 11, malgré la voussure des parties supérieures des éléments. Les 6éléments 9 sont construits sur un plancher 12, u par exemple en béton armé, représente sur la figure 4, et des tirants 13 peuvent être tendus transversalement en haut de leur voOte. Ils peuvent comprendre tous les élements architecturaux voulus, et la figure 4 représente à titre d'exemple un element 9 qui est destiné à être placé en D façade et qui comporte une porte-fenêtre 14 et un balcon 15. ó Les éléments 9 sont colles entre eux dans le sens longitudinal au moyen de polymères appropriés, cependant que les modules 3 sont séparés entre eux par des joints souples et compressibles. b Les liaisons horizontales qui relient entre eux les divers éléments 9 d'un me module 3 et les divers modules 3 d'un même niveau 2 sont assurées par des cables tendus en postcontrainte qui passent dans des canaux ménages dans le plancher et la voûte cies divers éléments. On voit sur la lu coupe transversale de la figure 4 six cibles longitudinaux lb qui traversent le plancher d'un élément 9, et quatre câbles longitudinaux 17 qui traversent sa voûte. Cette Mome figure 4 montre également des câbles transversaux de plancher, 18, et de voûte, 19, qui sont au nombre de trois pour chaque groupe, et qui relient entre eux les éléments contigus de deux modcules adjacents. Toutefois, le nombre, la disposition et la constitution de ces câbles peuvent âtre modifies en fonction, notamment, des conditions climatiques. Sans sortir du cadre de la présente invention, 2L) d.iverses modifications pourraient etre apportées à la aorme de réalisation qui vient d'être decrite. C'est ainsi, par exemple, que la base de l'édifice réalise au moyen des modules 3 pourrait être construite en sous-sol. D'autre part, d'autres éléments que des cables - par exemple des 2D chaúnes - pourraient être utilisés pour assurer les liaisons horizontales entre les modules et les éléments de ceux-ci. En outre, les' éléments indiqués ci-avant comme étant en caoutchouc ou en polymère pourraient être fabriques en d'autres matériaux appropriés. De mâme, les semelles t qui o sont interposées entre les modules superposés pourraient être réalisées, non pas en acier lubrifié, mais en un autre matériau anti-friction. - REVENDICATIONS - 1. Construction modulaire antisismique, caractérisée par le fait qu'elle repose sur le sol sans fondations ni liaison verticale, et qu'elle est constituée par une plura- lité de niveaux (2) qui sont superposes sans aucune liaison verticale. 2. Construction selon la revendication 1, caractéerisée par le fait que ses niveaux sont superposes avec interposi- tion de plaques d'acier lubrifeé (8). 3. Construction selon l'une quelconque ces revendica- tions 1 et 2, caractérisée par le fait que chacun de ses niveaux est constitue par des modules (3), tous identiques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens transversal et qui sont relies entre eux par ces câbles transversaux (18, 19). 4. Construction selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les modules contigus (3) sont sépares entre eux par des Joints élastiques. 5. Construction selon l'une quelconque des revendica- tions 4 et 3, caractérisée par le fait que la partie supe- rieure desdits modules (3) présente la forme d'une voûte, et que l'extrados de cette dernière porte a son sommet une semelle longitudinale (6) qui supporte les bords inférieurs de deux modules contigus du niveau supérieur, ou le bord inférieur d'un module du niveau supérieur dans le cas d'un module d'extrémité. 6. Construction selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un tapis (7) en caoutchouc ou similaire est pose sur ladite semelle longitudinale (b), au-dessous de ladite plaque en acier lubrifié (8). 7.. Construction selon l'une quelconque des revendica- tions 5 et 6, caractérisée par le fait que ladite voûte est munie d'au moins un tirant transversal (13). 8. Construction selon l'une quelconque des revencica- tions 1 A '7, caractérisée par le fait qu'elle repose sur le sol avec interposition d'un revêtement compacte en hérisson- nage (4) et d'un tapis (5) en caoutchouc ou similaire. 9. Construction selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisée par le fait que chacun desdits modules (3) est constitué par des éléments (9), tous identi- ques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal et qui sont reliés entre eux par des cables longitudinaux (16, 17). 10. Construction selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdits éléments (9) sont collés entre eux au moyen d'un polymère. 11. Construction selon l'une quelconque des revendica- tions 5 à 10, caractérisée par le fait que deux modules contigus au moins sont relies entre eux par au moins une ouverture (10) munie d'un auvent (11) à sa partie supe- rieure.