Brevet FR2738861A1 — publié le 19970321

DESCRIPTION Le dispositif est un pilier - pivot à rotules modulaire déstiné à gérer simultanément des sollicitations horizontales et transve -rsales par assimilation d'une base ou d'une structure superposée. le procédé est étudié pour assurer l'assise d'une structure rapportée en édifice dont il constitue le point d'équilibre. Ce point d'équilibre gère l'amortissement des périodes vibrato -ires de la base. le procéssus ainsi constitué permet par phénom -ène d'absorption, une assimilation des amplitudes oscillatoires de base ou d'un édifice. La présente invention souhaite répondre en partie aux préoccup -ations concernant la répèrcussion oscillatoire sur l'architéctu- -re d'une structure rigide sensible afin d'augmenter la résistance des matériaux à la rupture autant pour une construction compacte que pour une construction dont la cohésion est plus souple. La téchnologie prend en compte sur un plan général l'amplitude qui est propre à chaque limite de rupture des matériaux. Ainsi, le but visé est de limiter les dommages subis par les structures en édifice mais plus prioritairement de prévoir les agitations succ -éssives révélatrices de la base. La qualité fondamentale du dispositif se détèrmine par ses éléments amovibles. La figure du déssin 1-5 représente les éléme -nts en éclaté. le schéma prend en compte la modulation en amort -issement en pointillés. Leur caractéristique téchnique est comp -lémentaire. L'assemblage est simple et permet d'éfféctuer des opérations de maintenance et le remplacement éventuel d'un pilier -pivot à rotules modulaire ainsi que la modulation en amortissen- -ent entièrement ou partiellement. Autre qualité non réstrictive celle-ci, qui concerne l'adaptat -ion des dispositifs à des dimensions appropriées aux contraintes et aux calculs des forces sollicitées. Le dispositif est illustré par des déssins en annexe: Le déssin O représente une vue d'ensemble de coté. le déssin 1 représente une vue d'ensemble de coté et en coupe. Le déssin 1-1 représente une vue d'ensemble par le dessus. Le déssin 1-2 représente une vue d'ensemble concernant la modul -ation en amortissement avec l'adaptation dans la partie hachur -ée. Le déssin 1-3 représente la cinématique du pilier-pivot à rotul -es modulaire fig 1 et 2 ainsi que la cinématique de la modulat -ion en amortissement fig 3. Le déssin 1-4 fig 1 2 et 3 représente la DISPOSITION DE PRINCIPE des éléments. Le déssin 1-5 représente un vue d'ensemble éclatée à l'échelle 2/3. En rapport aux déscriptions des déssins 0.1.1-2 et 1-5, la base est constituée de deux éléments symétriques 2 et 2A, formés d'une demi-sphère convexe chacun et travèrsés par deux perforations.leur conception permet de les réunir afin d'adapter en centrage la rot -ule 6. les éléments 2 et 2A maintiennent ainsi la rotule 6 tout en lui permettant un degré de mobilité sur lui-même. La fixation est éfféctuée par un système traditionnel vis-boulons introduits et traversant les perforations 4 et 4A afin de réunir les éléments 2 et 2A comme sur le déssin O " vue d'ensemble ,' constituant une base homogène. Les éléments 5A.53.5C et 5D sont des mécanismes-ressorts. Ils sont prévus pour récupérer l'énèrgie des vibrations de base et de la structure superposée pour la réstituer progréssivement entre eux et stabiliser l'ensemble. Les éléments 5A.5B.5C et 5D sont solidai -res. Pendant que certains d'entre-eux subissent une compréssion, les autres par compensation marginale subissent une décompréssion et même un étirement. La cinématique du déssin 1-3 fig 1 et 2 réalise la démonstration du phénomène. Dans l'ordre d'assemblage, les dispositifs 5A.53.5C et 5D se positionnent sur les éléments 2 et 2A comme sur le déssin O TUE D'ENSEMBLE ". Le dispositif 7 est l'élément intèrmdiaire entre la base const -ituée avec 2.2A.5A.5B.5C.5D et 6 et les éléments de support et de compréssion 1 et 1A. Il est formé d'une demi-sphère convexe sur la partie supérieure ainsi que d'une gorge circulaire 8 et 8A dans la partie inférieure lui perméttant de s'emboiter sur 6. L'ensemble 6 et 7 représente le pilier-pivot à rotules. On remarque que les mécanismes-ressorts 5A.5B.5C et 5D s'emboitent dans l'ordre d'ass -emblage avec le dispositif 7 simultanément. L'ensemble 5A.5B.5C. 5D.6 et 7 forment la structure du support mobile comme sur le dés -sin 1 " VUE DE COTE EN COUPE ". Le fonctionnement de cet ensemble mobile est éxpliqué sur le déssin 1-3 par les figures 1 et 2. La structure érigée en édifice est superposée sur les éléments 1.1A. 6 et 7. La mobilité de 1.1A.6 et 7 gère la charge des sollicitations longitudinales et transversales. Selon le déssin O " VUE D'ENSEi1BlE ", l'assemblage des éléments 1.1A.6.7.2.2A.5A.53.5C et 5D reçoivent une poussée de charge du haut vers la base dans le sens vertical de l'attraction terrèstre. Il supporte la charge sans compréssion verticale. Il s'agit du pil -ier-pivot à rotules. Selon le déssin 1-2 " DssIODLATION EN SIORTISSEDjEIfT ", la modific -ation permettant la modulation en amortissement ne fait subir au -cune transformation aux éléments 1.1A.6.7.2.2A. L'ordre d'assemb -lage reprend celui du pilier-pivot à rotules. Dans la gorge 8.8A. ( partie hachurée ) on remarque le montage supplémentaire d'un mécanisme-ressort constituant la modulation en amortissement. La figure 3 du déssin 1-3 représente la cinématique du mouvement. La particularité se situe dans la longueur des mécanismes-ressorts. Ils sont supérieurs à ceux du pilier-pivot à rotules. Le disposit -if du déssin 1-2 se positionne perpendiculairement à la base dont le r81e consiste à faire la complémentarité dans les effets des poussées longitudinales et transversales. Il maintient par compré -ssion pour certains et étirement pour les autres l'équilibre de la charge rapportée en édifice. La modulation en amortissement gère en position horizontale les trois dimensions. Le pilier-pivot à rotul -es gère en position verticale deux dimensions. les dispositifs 1 et 1A sont des cales intèrmédiaires en parties égales entre la structure rapportée en édifice et le dispositif mobile 2.2A.6.7.5A.5B.5C et 5D. les cales intermédiaires ont la même fonction pour le pilier-pivot à rotules que pour la modulati -on en amortissement sans subir de quelconques modifications. Les éléments 1 et 1A sont symétriques et formés d'une demi-sphère con -cave chacune. Elles sont perforées comme sur le déssin 1 " VUE DE COTE EN COUPE " 3 et 3A. le serrage du dispositif 1 et 1A est réa -lisé par un système traditionnel vis-boulons.Le rapprochement de 1 et 1A permet d'enserrer la demi-sphère du dispositif 7 et bloqu -er la structure mobile 2.2A.6.7.5A.5B.5C et 5D entre la base et la structure superposée en édifice comme sur les déssins O et 1. En raison des contraintes auxquels sont éxposés les mécanismes du pilier-pivot à rotules ainsi que la modulation en amortissement, ceux-ci ont la caractéristique métallique. Le dispositif pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement peut être suscéptible de subir des modifications supplémentaires sans incidences sur le fonctionnement initial. Ces modifications ne sont pas dans les déssins. A titre indicatif, celles-ci concerne particulièrement le sous-ensemble 7 avec une demi-sphère plus imp -ortante qui donnerait un appui suffisant pour faciliter le gliss -ement dans le cas de grandes sollicitations. L'installation d'un mécanisme-ressort supplémentaire de même type entre 5A et 53, de la même manière entre 5C et 5D devant augmenter la récupération des énèrgies vibratoires. Un dispositif installé aux cales inférieures et supérieures qui assure le complément pèrpendiculaire du blocage des sous-ensembles 1.1A ainsi que 2.2A. Les cales sont suscéptibl -es d'être dotées de pattes éxcentrées de part et d'autre. Elles sont du type charnière. Le sérrage subroge ainsi ceux de 3.3A et 4 .4A. Il s'agit du système clavetage de sécurité vis-boulons. Selon la disposition initiale, le mécanisme-ressort est suscéptible d' être fixé aux éxtrémités, soit aux deux points de compréssion ou d'étirement. Cette fixation augmente la sécurité en cas de grande sollicitation. Une goupille de dimension supérieure travèrse de part en part l'anneau du mécanisme-ressort ainsi que 9.9A pour les maintenir. Le système est prévu pour une maintenance en place avec un minimum de contraintes. Le dispositif est déstiné initialement à assurer l'assise d'une structure érigée en édifice. Le dispositif constitue un point d' équilibre. le dispositif en point d'équilibre gère simultanément des sollicitations de base horizontales et transversales. L'invention en application concerne les constructions à risque. REVENDICATIONS 1. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement, du type comprenant une structure de support mobile disposée entre une base inférieure et des éléments de support et de compression supérieurs, caractérisé par le fait que la structure de support mobile (SA, 5B, 5C, 5D, 6, 7) comprend, d'une part, un pilier-pivot à rotules (6, 7) comportant une rotule inférieure (6) reposant sur la base inférieure (2, 2A) et une pièce supérieure (7) comportant une demi-sphère convexe supérieure, sur laquelle reposent les éléments de support et de compresion supérieure (1, 1A), et une gorge circulaire (8, 8A), dans laquelle s'emboîte la tige de la rotule (6), et, d'autre part, quatre mécanismes-ressorts à compensation de compression et d'étirement (5A, 5B, 5C, 5D), emboîtés séparément entre des bossages (9, 9A) ménagés respectivement sur la base inférieure (2, 2A) et la pièce supérieure (7). 2. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la base est constituée de deux éléments symétriques (2, 2A), qui présentent chacun une demisphère concave destinée au centrage de la rotule inférieure (6) et qui sont traversés par deux perforations (4, 4A) destinées à recevoir des visboulons de serrage des deux éléments (2, 2A), de telle sorte que la rotule (6) conserve un certain degré de mobilité. 3. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments de support et de compression supérieurs (1, 1A) sont symétriques, présentent chacun une demi-sphère concave destinée à recevoir la demi-sphère convexe supérieure de la pièce supérieure (7), et sont traversés par deux perforations (3, 3A) destinées à recevoir des vis-boulons de serrage des deux éléments supérieurs (1, 1A). 4. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un mécanisme-ressort (5) formant la modulation en amortissement est logé dans la gorge circulaire (8, 8A) de la pièce supérieure, ledit mécanisme-ressort (5) présentant une longueur supérieure à celle des mécanismes-ressorts (5A, 5B, 5C, 5D) associés au pilier-pivot à rotules (6, 7). 5. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la demi-sphère convexe supérieure de la pièce supérieure (7) est importante, de manière à faciliter le glissement en cas de grandes sollicitations. 6. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que deux mécanismes-ressorts supplémentaires sont respectivement installés entre les paires de mécanismes-ressorts (5A, 5B et 5C, 5D), de telle sorte que les mécanismesressorts associés au pilier-pivot à rotules (6, 7) sont au nombre de six. 7. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que tous les mécanismes-ressorts associés au pilier-pivot à rotules (6, 7) ont leurs extrémités respectives maintenues en place par des goupilles de dimensions supérieures traversant de part en part lesdites extrémités et les bossages de maintien associés (9, 9A). 8. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments symétriques (2, 2A) de la base inférieure sont reliés par des charnières et que les éléments symétriques supérieurs (1, 1A) sont également reliés par des charnières. 9. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que plusieurs structures de support mobiles (5A, 5B, 5C, 5D, 6, 7) à pilier-pivot à rotules (6, 7) sont de préférence disposées verticalement entre un bâti de fondation et une structure d'édifice, de manière à amortir les mouvements horizontaux, c'est-à-dire longitudinaux et transversaux. 10. Pilier-pivot à rotules modulaire en amortissement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que plusieurs structures de support mobiles (5A, 5B, 5C, 5D, 6, 7) à pilier-pivot à rotules (6, 7) et modulation d'amortissement (5) sont de préférence disposées horizontalement entre un bâti de fondation et une structure d'édifice, de manière à amortir les mouvements selon les trois dimensions.