Brevet FR2665917A1 — publié le 19920221

La présente invention concerne une structure modulaire déployable pour la réalisation de travée pour constructions. Quoique non exclusivement, la structure selon l'invention est plus particulièrement destinée à la réalisation des travées pour des bâtiments, tels que des hangars, entrepôts ou analogue, en associant pour cela, en fonction de la dimension des bâtiments, plusieurs structures les unes aux autres. On connalt déjà, par exemple par le brevet français FR-1 480 155, des structures de ce type susceptibles d'occuper une première position pliée, pour laquelle son encombrement est réduit, ce qui facilite ainsi son transport de son lieu de fabrication à son lieu de mise en place, et une seconde position déployée sous l'action d'un appareil de levage approprié, ce qui permet une réalisation rapide du bâtiment, temporairement ou non. La structure décrite dans ce brevet antérieur comprend deux éléments de toiture articulés l'un à l'autre le long de leurs côtés adjacents et formant le faîte de la structure, un élément de plafond relié aux éléments de toiture par l'intermédiaire de biellettes articulées, et des éléments latéraux articulés aux extrémités de l'élément de plafond. En position pliée, les éléments de toiture, l'élément de plafond et les éléments latéraux sont disposés à plat, horizontalement, les uns par rapport aux autres, de sorte que l'encombrement de la structure est réduit. Lors de l'érigement de la structure par un appareil de levage agissant sur les éléments de toiture ceux-ci pivotent autour de leur articulation pour former un toit à double pente, en entraînant les biellettes qui se mettent spontanément en position, et les éléments latéraux pivotent par la suite autour de leurs articulations respectives pour se disposer perpendiculairement à l'élément de plafond, c' est-à-dire verticalement. Pour maintenir la structure en position déployée, des moyens d'immobilisation sont agencés notamment au niveau des liaisons entre les éléments latéraux, les éléments de toiture et l'élément de plafond. Pour cela, ces moyens sont constitués par des boulons et des plaques rapportées, qui permettent ainsi de solidariser fermement lesdits éléments et, donc, la structure. Ce type de moyens d'immobilisation, bien que donnant satisfaction, présentent néanmoins des inconvénients, notamment du point de vue de la mise en place des nombreux boulons et des plaques nécessaires et des manipulations fastidieuses qui en découlent. De la sorte, le temps de montage de la structure est important. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne une structure modulaire déployable pour la réalisation de travée pour bâtiments, du type décrit ci-dessus mais dont la conception notamment des moyens d'immobilisation permet une mise en place rapide de la structure en position déployée tout en garantissant à celle-ci une rigidité satisfaisante. A cet effet, la structure modulaire déployable pour la réalisation de travée pour constructions, du type comportant - deux éléments de toiture, articulés l'un à l'autre le long de leurs côtés adjacents et formant le faîte de la structure - au moins un élément de jonction horizontal, relié auxdits éléments de toiture par l'intermédiaire de biellettes articulées et formant 1' entrait de la structure - deux éléments latéraux articulés respectivement aux extrémités dudit élément de jonction ; et - des moyens pour immobiliser ladite structure en position déployée, pour laquelle les éléments de toiture et l'élément de jonction forment une ferme triangulée, les éléments latéraux étant alors agencés perpendiculairement audit élément de jonction tandis qu'en position pliée initiale, les éléments de toiture de jonction et latéraux sont disposés parallèlement les uns aux autres, est remarquable, selon l'invention, en ce que lesdits moyens d'immobilisation sont à emboîtement et comprennent, sur chacun des côtés des éléments de toiture, opposés à ceux articulés l'un à l'autre, un ergot qui est susceptible de s'engager, lors du passage de la structure de la position pliée à la position déployée, dans un évidement de forme correspondante prévu à chaque extrémité dudit élément de jonction, et une patte qui prolonge chaque élément latéral au voisinage de son articulation audit élément de jonction et qui vient s'appliquer contre ledit ergot en le bloquant dans ledit évidement. Ainsi, grâce à l'invention, les moyens d'immobilisation des éléments constituant la structure se mettent spontanément et automatiquement en place lors du passage de la structure de sa position pliée à sa position déployée, sans avoir recours à des boulons pour bloquer la structure en position déployée. Le gain de temps pour l'érigement de la structure est alors important. Par ailleurs, des moyens de verrouillage peuvent ètre prévus entre ledit élément de jonction et chacun des éléments latéraux pour les maintenir dans la position déployée. Ces moyens bloquent les éléments latéraux par rapport à l'élément de jonction, ce qui parfait la rigidité de la structure déjà immobilisée. Plus particulièrement, lesdits moyens de verrouillage comprennent deux bielles, articulées par une de leurs extrémités respectivement au voisinage des extrémités dudit élément de jonction et montées, de façon coulissante, par leur autre extrémité dans l'élément latéral correspondant, des organes de fixation immobilisant les extrémités coulissantes des bielles aux éléments latéraux respectifs dans la position déployée de la structure. La mise en place des bielles s'effectue également automatiquement par coulissement de leurs extrémités respectives dans les éléments latéraux, le blocage en position de chaque bielle par rapport à l'élément latéral correspondant étant simplement effectué par un unique organe de liaison. Dans un mode préféré de réalisation, lesdits éléments de toiture et l'élément de jonction comprennent chacun avantageusement un profilé ouvert ayant une section sensiblement en C, dont les ailes se prolongent perpendiculairement par des rebords tournés l'un vers l'autre, lesdits profilés étant agencés de façon que l'ouverture des profilés desdits éléments de toiture soit en regard de l'ouverture du profilé de l'élément de jonction, pour que les bielles qui relient les éléments entre eux, se logent dans lesdits profilés en position pliée de la structure. De façon analogue, lesdits éléments latéraux comprennent chacun un profilé ouvert ayant une section en forme dec, dont les ailes se prolongent perpendiculairement par des rebords tournés l'un vers l'autre, de façon qu'en position pliée de la structure, les bielles de verrouillage, reliant l'élément de jonction aux éléments latéraux, s'engagent dans lesdits profilés ouverts. Pour réaliser une travée pour bâtiment, chacun des éléments de toiture et latéraux est constitué par un cadre métallique rectangulaire, auquel est associé le profilé en C correspondant reliant deux côtés opposés du cadre et disposé dans le plan médian dudit cadre, ledit élément de jonction, formant 1' entrait de la structure, étant relié dans un même plan à l'ensemble des profilés en C par les biellettes et les bielles. Ainsi, les profilés des éléments latéraux, de toiture et de jonction sont disposés dans le plan vertical médian de la structure, orthogonal aux côtés articulés des éléments de toiture. Selon une autre caractéristique de la structure, les côtés adjacents des éléments de toiture comportent des cornières inclinées, qui sont reliées l'une à l'autre par des organes de liaison et entre lesquelles est disposé un joint souple en élastomère. Grâce à ce joint déformable, les éléments de toiture disposés dans le prolongement l'un de l'autre dans la position pliée de la structure, peuvent former, lorsque la structure est déployée, un angle approprié par exemple de 155". Par ailleurs, des goussets percés de trous sont prévus en regard l'un de l'autre respectivement sur les côtés adjacents articulés des éléments de toiture, lesdits goussets faisant saillie extérieurement desdits éléments et permettant d'ériger la structure, sous l'action de moyens de levage, de sa position pliée à sa position déployée. Pour faciliter la mise en place de la structure, les extrémités des éléments latéraux, destinées à venir au contact du sol et opposées à celles articulées audit élément de jonction, sont susceptibles de recevoir des organes de roulement amovibles, lors du passage de la structure de sa position pliée à sa position déployée. En outre, des liens sont temporairement interposés entre les éléments de toiture et les éléments latéraux durant la mise en forme de la ferme triangulée. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un exemple de réalisation de la structure modulaire déployable conforme à l'invention, en position déployée. La figure 2 est une vue en plan de la structure modulaire en position pliée. Les figures 3,4 et 5 montrent les principales phases pour ériger la structure de sa position pliée à sa position déployée, représentée sur la figure 1. La figure 6 représente, à une échelle agrandie, les moyens d'immobilisation en position déployée d'un des éléments de toiture avec ledit élément de jonction et ledit élément latéral correspondant. La figure 7 est une coupe transversale des moyens de verrouilllage selon la ligne VII-VII de la figure 6. La figure 8 montre l'articulation entre les côtés adjacents des éléments de toiture. Dans l'exemple de réalisation illustrée schématiquement sur la figure 1, la structure modulaire 1, destinée à la réalisation de travée pour des bâtiments tels que des hangars ou analogues, comprend deux éléments de toiture 2 et 3 articulés l'un à l'autre et formant le falte de la structure, un élément de jonction horizontal 4, formant l'entrait de la structure et relié aux éléments de toiture 2 et 3 par des bielles articulées 5, et des éléments latéraux 6 et 7, articulés respectivement aux extrémités dudit élément de jonction ou entrait 4. Sur cette figure 1, représentant la structure 1 en position déployée, on voit que les éléments de toiture 2,3 et latéraux 6,7 sont conformés, dans ce mode de réalisation, par des cadres métalliques respectivement 2A,3A,6A et 7A, obtenus, de façon connue, par l'assemblage de longerons et de traverses par soudure et/ou par boulons. Les éléments de toiture 2 et 3, articulés l'un à l'autre par les côtés adjacents 2B et 3B des cadres 2A et 3A, comme on le verra plus en détail en regard de la figure 7, comprennent chacun un profilé médian respectivement 8 et 9 reliant ledit côté adjacent, respectivement 2B et 3B, au côté opposé respectivement 2C et 3C des cadres.Des croisillons médians 10 sont prévus perpendiculairement à chacun des profilés 8 et 9 et ils relient fixement ces derniers aux autres côtés opposés respectifs 2D,2E et 3D,3E desdits cadres 2A et 3A. De la sortie, on obtient une excellente rigidité des cadres qui définissent les éléments de toiture 2 et 3. Les éléments latéraux 6 et 7 présentent une réalisation semblable. Un profilé médian respectivement 11 et 12 est relié par ses extrémités aux côtés opposés horizontaux 6B,6C et 7B,7C respectivement des cadres 6A et 7A, et des croisillons 14 sont également fixés de façon médiane et perpendiculairement entre les profilés il et 12 et les autres côtés opposés 6D,6E et 7D,7E respectivement des cadres 6A et 7A. Ces derniers présentent ainsi une rigidité mécanique satisfaisante. Comme le montre la figure 1, les profilés médians 8,9 des éléments de toiture les profilés médians 11,12 des éléments latéraux, ainsi que l'élément de jonction 4 conformé également en un profilé 15, sont disposés dans un même plan médian vertical de la structure 1. Ces profilés 8,9,11,12 et 15 présentent une section identique en forme de C, dont les ailes se prolongent perpendiculairement par des rebords latéraux tournés l'un vers l'autre. La section des profilés est représentée sur les figures 6 et 7. Le profilé 15 de l'élément de jonction 4 est relié aux deux profilés médians 8,9 des éléments de toiture par quatre biellettes 5 disposées, de façon connue, symétriquement les unes des autres. Ces biellettes 5 sont montées articulées à leurs extrémités autour d'axes 5A qui sont liés respectivement aux profilés 8 et 9 et au profilé 15. Aux extrémités de ce profilé 15 sont montés les éléments latéraux 6 et 7 autour d'axes respectifs 16 (figures 2 à 6). Plus particu lièrement, les extrémités des profilés 11 et 12 situées sur les côtés 6B et 7B des cadres latéraux 6A et 7A sont articulées autour des axes respectifs 16 portés par les extrémités du profilé 15. La structure 1 est maintenue par des moyens d'immobilisation 17 en position déployée (figure 1), pour laquelle les éléments de toiture 2 et 3 et l'élément de jonction 4 forment, avec les biellettes 5, une ferme triangulée, tandis que les éléments latéraux 6 et 7 sont disposés perpendiculairement à l'élément de jonction 4, verticalement par rapport au sol 28 sur lequel repose fixement la structure 1. Avantageusement, ces moyens d'immobilisation sont à emboîtement. En se référant à la figure 6, ces moyens 17 comprennent sur chaque côté 2C et 3C des cadres 2A et 3A, et plus particulièrement aux extrémités correspondantes des profilés 8 et 9, un ergot coudé 17A susceptible de s'engager, lors du passage de la structure 1 de sa position pliée à sa position déployée, dans un évidement 17B, de forme correspondante, prévu dans chaque extrémité de l'élément de jonction 4 ou profilé 15. Ces moyens 17 comprennent également une patte 17C prolongeant les côtés 6B et 7B des cadres latéraux 6A et 7A, plus particulièrement les extrémités correspondantes des profilés médians 11 et 12, chaque patte étant destinée à venir s'appliquer contre 1' ergot correspondant en le bloquant ainsi dans son évidement. Sur cette figure 6, on voit que chaque évidement 17B est situé au-dessus de l'axe de rotation 16 des éléments latéraux par rapport à l'élément de jonction. Par ailleurs, des moyens de verrouillage 18 sont prévus entre l'élément de jonction 4 et chacun des éléments latéraux 6 et 7, pour parfaire ainsi l'immobilisation de la structure en position déployée. Sur les figures 1 et 6, ces moyens 18 comprennent une bielle 18A articulée par une de ses extrémités autour d'un axe 18B prévu au voisinage de chacune des extrémités de l'élément de jonction 4. L'autre extrémité de chaque bielle 18A, disposée symétriquement l'une par rapport à l'autre, est monté de façon coulissante dans l'élément latéral correspondant. Plus particulièrement, cette extrémité de chaque bielle est pourvue d'un axe creux 18C, qui est logé dans le profilé creux en C correspondant 11 et 12 et qui peut ainsi coulisser dans celui-ci en y étant guidé.Les rebords des profilés il et 12 empêchent la sortie des axes 18C desdites bielles. Aussi, en se référant aux figures 6 et 7, lorsque la structure est en position déployée, on met en place un organe de fixation 18D qui traverse des orifices 18E, ménagés dans les ailes de chaque profilé il et 12, à un emplacement prédéterminé, et l'axe creux correspondant 18C. Par ailleurs, sur les figures 1 et 8, les côtés adjacents 2B et 3B des éléments de toiture comportent des cornières inclinées 19 en forme de U, dont les bases de chacune sont reliées l'une à l'autre par des organes de liaison 20 tels que des boulions, et entre lesquelles est disposé un joint souple en élastomère 21. Les deux éléments peuvent ainsi pivoter angulairement l'un par rapport à l'autre grâce à ce joint souple déformable. Aussi, des goussets 22 sont fixés en correspondance à ces côtés adjacents 2B et 3B, au voisinage de leur milieu, et sont percés de trous 22A. Ces goussets 22, qui font saillie extérieurement des éléments de toiture 2 et 3, permettent l'érigement de la structure 1 de sa position pliée à sa position déployée, de la façon qui sera décrite ci-après en regard des figures 2 à 5. Tout d'abord, on précise que ces figures représentent des vues passant par le plan vertical de la structure contenant les profilés 8,9,11,12 et 15 desdits éléments. Sur la figure 2, la structure 1 est initialement en position pliée, c'est-à-dire que les éléments de toitures 2,3, les éléments latéraux 6,7 et l'élément de jonction 4 sont disposés parallèlement et horizontalement les uns par rapport aux autres. De la sortie, la structure 1 est aisément transportable depuis son lieu de fabrication jusqu'à son lieu d'implantation. De plusr son encombrement est encore diminué par le fait que les biellettes 5 s'escamotent dans les profilés en C des éléments de toiture et de jonction tournés l'un vers l'autre comme le montre la figure 6. Il en va de même pour les bielles 18A qui se logent dans les profilés creux 11 et 12 des éléments latéraux. La structure 1 reposant sur le sol, le crochet d'un appareil de levage non représenté est engagé dans les trous 22A des goussets 22 et des liens 23, tels que des chaînettes, sont ajoutés pour relier temporairement les éléments latéraux 6 et 7 aux éléments de toiture 2 et 3. Lors du levage de la structure, figure 3, les éléments de toiture 2 et 3 pivotent autour de leur articulation et les biellettes 5 se mettent en place, de façon que les éléments de toiture, les biellettes, et l'élément de jonction ou entrait 4 forment la ferme triangulée de la structure 1. Simultanément, les ergots 17A des moyens d'immobilisation, faisant saillie des extrémités des profilés 8 et 9, s'engagent dans les évidements correspondants 17B prévus aux extrémités du profilé 15 formant l'entrait 4. Par ailleurs, grâce aux chaînettes 23, les éléments latéraux 6 et 7 restent sensiblement parallèles à l'entrait 4. Des organes amovibles de roulement 24 sont alors introduits dans les extrémités libres des profilés 11 et 12 des éléments latéraux 6,7. A ce moment, la structure i est abaissée pour que les organes de roulement 24 viennent au contact du sol 28, et les chalnettes 23 sont retirées. Sur la figure 4, la structure 1 est ensuite érigée sous l'action de l'appareil de levage et les éléments latéraux 6 et 7 pivotent autour des axes 16 reliant lesdits éléments latéraux à l'entrait 4. L'écartement des éléments 6 et 7 s'effectue aisément et progressivement grâce aux organes de roulement 24. Lorsque la structure 1 est dans sa position déployée représentée sur la figure 5, les pattes 17C des moyens d'immobilisation 17, qui prolongent les profilés il et 12, se pressent contre les ergots 17A qui sont ainsi fermement maintenus dans les évidements 17B. On constate donc que l'immobilisation de la structure en position déployée s'effectue automatiquement et spontanément par ces moyens 17 à emboltement, sans avoir recours à la mise en place des nombreux organes de liaison usuellement nécessaires. Simultanément, les moyens de verrouillage 18 se mettent automatiquement en place grâce au coulissement des axes creux 18C des bielles 18A dans les profilés il et 12, les axes creux 18C venant en regard des trous 18E prévus sur les profilés. A ce moment, on agence les organes de verrouillage 18D. On obtient alors une structure particulièrement rigide. Après avoir retiré les organes de roulement 24, la structure 1 est fixée au sol 18 par les côtés 6B,7B de ses éléments latéraux 6 et 7 par l'intermédiaire de tout moyen approprié. Comme le montre la figure 5, des panneaux de toiture 25 et latéraux 26 sont montés respectivement sur les éléments de toiture 2,3 et latéraux 6,7. Par conséquent, l'installation de la structure 1, constituant une travée d'un bâtiment, s'effectue aisément et rapidement tout en garantissant une rigidité mécanique satisfaisante. Après l'agencement de la structure 1, on procède à la mise en place d'autres structures adjacentes pour réaliser le bâtiment à sa dimension souhaitée. Un tel bâtiment peut être monté à demeure ou temporairement ; dans ce dernier cas,son démontage s'effectue travée par travée et ne soulève pas de difficultés. REVENDICATIONS 1 - Structure modulaire déployable pour la réalisation de travée pour constructions, du type comportant - deux éléments de toiture (2,3), articulés l'un à l'autre le long de leurs côtés adjacents et formant le faîte de la structure - au moins un élément de jonction horizontal (4), relié auxdits éléments de toiture par l'intermédiaire de biellettes articulées (5) et formant l'entrait de la structure - deux éléments latéraux (6,7) articulés respectivement aux extrémités dudit élément de jonction ; et - des moyens (17) pour immobiliser ladite structure en position déployée, pour laquelle les éléments de toiture et l'élément de jonction forment une ferme triangulée, les éléments latéraux étant alors agencés perpendiculairement audit élément de jonction, tandis qu'en position pliée initiale, les éléments de toiture, de jonction et latéraux sont disposés parallèlement les uns aux autres, caractérisée en ce que lesdits moyens d'immobilisation (17) sont à emboltement et comprennent, sur chacun des côtés des éléments de toiture (2,3), opposés à ceux articulés l'un à l'autre, un ergot (17A) qui est susceptible de s'engager, lors du passage de la structure de la position pliée à la position déployée, dans un évidement de forme correspondante (17B) prévu à chaque extrémité dudit élément de jonction (4), et une patte (17C), qui prolonge chaque élément latéral au voisinage de son articulation audit élément de jonction et qui vient s'appliquer contre ledit ergot en le bloquant dans ledit évidement. 2 - Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que des moyens de verrouillage (18) sont prévus entre ledit élément de jonction (4) et chacun des éléments latéraux (6,7) pour les maintenir dans la position déployée. 3 - Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de verrouillage (18) comprennent deux bielles (18A), articulées par une de leurs extrémités respectivement au voisinage des extrémités dudit élément de jonction (4) et montées, de façon coulissante, par leur autre extrémité (18C) dans l'élément latéral correspondant, des organes de fixation (18D) immobilisant les extrémités coulissantes (18C) des bielles aux éléments latéraux respectifs dans la position déployée de la structure. 4 - Structure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments de toiture (2,3) et l'élément de jonction (4) comprennent chacun un profilé (8,9,15) ouvert ayant une section sensiblement enC , dont les ailes se prolongent perpendiculairement par des rebords tournés l'un vers l'autre, lesdits profilés étant agencés de façon que l'ouverture des profilés desdits éléments de toiture soit en regard de l'ouverture du profilé de l'élément de jonction, pour que les biellettes (5), qui relient les éléments entre eux, se logent dans lesdits profilés en position pliée de la structure. 5 - Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits éléments latéraux (6,7) comprennent chacun un profilé ouvert (11,12) ayant une section en forme de C, dont les ailes se prolongent perpendiculairement par des rebords tournés l'un vers l'autre, de façon qu'en position pliée de la structure, les bielles de verrouillage (18A), reliant l'élément de jonction aux éléments latéraux, s'engagent dans lesdits profilés ouverts. 6 - Structure selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que chacun des éléments de toiture (2,3) et latéraux (6,7) est constitué par un cadre métallique rectangulaire (2A,3A,6A,7A), auquel est associé le profilé en C correspondant (8,9,11,12) reliant deux côtés opposés du cadre et disposé dans le plan médian dudit cadre, ledit élément de jonction (4), formant l'entrait de la structure, étant relié dans un même plan à 1' ensemble des profilés en C par les biellettes (5) et les bielles (18A). 7 - Structure selon l'une des revendications i à 6, caractérisée en ce que les côtés adjacents (2B,3B) des éléments de toiture (2,3) comportent des cornières inclinées (19), qui sont reliées l'une à l'autre par des organes de liaison (20) et entre lesquelles est disposé un joint souple en élastomère (21). 8 - Structure selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que des goussets (22) percés de trous (22A) sont prévus en regard l'un de l'autre respectivement sur les côtés adjacents articulés (2B,3B) des éléments de toiture, lesdits goussets faisant saillie extérieurement desdits éléments (2,3) et permettant d'ériger la structure, sous l'action de moyens de levage, de sa position pliée à sa position déployée. 9 - Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les extrémités des éléments latéraux destinées à venir au contact du sol et opposées à celles articulées audit élément de jonction sont susceptibles de recevoir des organes de roulement amovibles (24) lors du passage de la structure de sa position pliée à sa position déployée. 10 - Structure selon l'une des revendications i à 9, caractérisée en ce que des liens (23) sont temporairement interposés entre les éléments de toiture et les éléments latéraux.