Brevet FR2749035A1 — publié le 19971128

La présente invention est relative à une structure permettant d'assurer une protection efficace des personnes visà-vis des effets d'un séisme, en particulier à l'intérieur de locaux d'habitation et notamment de maisons individuelles ou d'immeubles collectifs. On connaît les effets parfois terribles d'un séisme et les destructions que le tremblement plus ou moins important et prolongé du sol induisent de façon constante, en provoquant l'effondrement des constructions qui s'appuient sur celui-ci. Ces constatations ont notamment conduit à développer les études pour éviter, dans toute la mesure du possible, de telles conséquences, en particulier dans certaines régions où l'activité sismique est répertoriée et peut, toutes choses égales par ailleurs, être présumée, voire prévue avec une certaine exactitude. Toutefois, les solutions proposées, qui consistent en général à prévoir pour les bâtiments de la zone considérée des fondations propres à encaisser jusqu'à un certain niveau les effets des secousses sismiques, en évitant le déséquilibre soudain et excessif de ces bâtiments provoquant leur effondrement, sont particulièrement coûteuses et délicates à mettre en oeuvre. En outre, elles ne sont envisageables que pour des constructions de volume notable, par exemple pour des immeubles de grande hauteur, ou encore pour des bâtiments sensibles, du genre des centrales nucléaires, pour lesquelles le risque doit être impérativement éliminé, du moins réduit à un niveau tel que les conséquences d'un tremblement de terre, même de grande ampleur dans l'échelle de mesure habituelle (échelle de Richter), ne soient pas irrémédiables. La situation est toute autre pour la quasi totalité des maisons individuelles ou petits immeubles d'habitation, en zones rurales ou dans des agglomérations moyennes, où le coût de la construction ne peut faire intervenir celui de telles structures de protection des bâtiments eux-mêmes. En outre, dans la plupart des cas, les constructions existent déjà et ne peuvent être aménagées pour mieux résister aux effets des séismes, la mise en oeuvre de fondations éventuellement mieux adaptées n'étant possible qu'à l'occasion de constructions neuves. Or, de nombreux exemples récents, partout dans le monde, ont montré à tous, grâce aux moyens de communication modernes de l'actualité, quels pouvaient être les ravages d'un fort séisme, voire même ceux de secousses plus limitées, provoquant néanmoins des affaissements de terrain plus ou moins importants et par suite l'effondrement de multiples maisons individuelles, avec tous les drames qui en découlent pour les personnes enfouies sous les décombres. Notamment, on a pu constater que l'usage de plus en plus fréquent pour la construction de telles maisons de dalles ou parois en béton armé pour former les murs, plafonds et plancher de ces habitations, lors de la dislocation de ces dernières en raison des mouvements du sol, écrasent fréquemment sous elles les personnes se trouvant à l'intérieur des locaux correspondants et ne leur permettent que rarement de survivre, soit du fait des blocs de béton sous lesquels elles sont ensevelies, soit dans un cas où elles ont pu continuer à respirer en étant confinées dans des anfractuosités sous ces blocs, en raison des difficultés majeures à dégager les décombres pour permettre aux sauveteurs de les extraire et des les ramerner à l'air libre. La présente invention concerne une structure de protection qui vise dans une large mesure à accroître considérablement la sécurité des personnes se trouvant à l'intérieur de locaux d'habitation lors d'un séisme, en permettant que l'effondrement des murs et des plafonds ne produise pas nécessairement un effet d'écrasement sur elles, cette structure autorisant au contraire de maintenir autour de ces personnes un espace libre suffisant pour qu'elles puissent attendre dans des conditions de survie acceptables, l'intervention des moyens de secours. Les circonstances montrent que les personnes séjournent en moyenne dans leur habitation approximativement les deux tiers de leur temps, dont la moitié est consacrée au sommeil sur un lit de repos usuel, ces personnes étant donc très souvent prises par surprise par le séisme lorsque celui-ci se produit pendant la nuit, au moment où ces personnes dorment sur ce lit. L'invention concerne donc plus spécialement une structure adaptée à la protection d'un lit, sur lequel en outre, dans le cas où le séisme se déclenche à un autre moment de la journée, lorsque les personnes séjournent dans leur lieu d'habitation, elles peuvent se précipiter dès que les premières secousses se font sentir, pour se mettre à l'abri de la structure proposée. A cet effet et selon l'invention, la structure de protection considérée, notamment adaptée à un lit de repos usuel, comportant un élément plan du genre sommier et matelas ou analogue sur lequel s'allongent normalement les personnes faisant usage de ce lit, se caractérise en ce qu'elle est conformée pour entourer le lit en formant autour de celui-ci une sorte de cage, ouverte latéralement pour ne pas entraver l'accès à celui-ci, cette structure comportant au moins quatre poteaux verticaux, renforcés dans les angles par des poutrelles métalliques, surmontées par une plaque pleine supérieure, horizontale, de manière à résister d'une part à l'effondrement latéral des murs, d'autre part à l'écrasement dû à la chute du plafond ou de la charpente du toit d'une habitation dans laquelle est disposé le lit. Selon une caractéristique particulière de la structure proposée, les quatre poteaux verticaux sont prévus aux quatre angles de l'élément plan du lit, la plaque supérieure horizontale, solidarisée de l'extrémité supérieure de ces poteaux, formant avec ceux-ci un ensemble du genre dit à baldaquin. Avantageusement, les poutrelles des poteaux sont réalisées en acier et présentent une section droite normalisée en I, éventuellement un autre profil en U ou une section fermée sur elle-même, conférant à ces poutrelles une résistance maximale au cisaillement sous l'effet des charges qui s'exercent sur elles. Selon une autre caractéristique, des jambes de force sont fixées entre ces poutrelles, notamment en partie haute et basse de celles-ci, pour maintenir leur écartement. Dans un mode de réalisation préféré, la plaque supérieure horizontale est raidie par notamment quatre tirants transversaux, améliorant sa rigidité à la flexion. De préférence également, au moins les deux poutrelles des poteaux verticaux, prévus de chaque côté de la tête du lit, sont réunies par une seconde plaque, disposée verticalement et s'étendant selon la hauteur de ces poutrelles, cette plaque verticale étant appliquée contre un mur sur lequel le lit est adossé. Avantageusement, des entretoises de renforcement croisées sont montées en appui contre la plaque verticale. Selon encore une autre caractéristique, l'élément plan du lit repose sur un soubassement rigide, sensiblement de même profil que cet élément, dans les coins duquel sont fixées les extrémités inférieures des poutrelles. De façon générale, les poutrelles des poteaux et la plaque supérieure sont fixés mutuellement par boulonnage, vissage ou soudure. Un mode de liaison similaire est également prévu pour solidariser les poteaux ainsi que la plaque verticale et le soubassement, avec les jambes de force, tirants et entretoises de la structure. Enfin, les poutrelles des poteaux verticaux peuvent être avantageusement habillées par un revêtement de mousse plastique ou autre, un capiton ou une couche de protection et de décoration équivalente, la structure comportant le cas échéant des moyens de fixation pour des rideaux ou tentures, propres à dissimuler les parties métalliques de celles-ci. D'autres caractéristiques d'une structure de protection des personnes vis-à-vis des effets d'un séisme, établie conformément à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement partiel, d'une structure de protection établie conformément à l'invention. - La Figure 2 représente, en coupe transversale, une fraction d'une maison individuelle à l'intérieur de laquelle est disposée la structure considérée. - La Figure 3 illustre la maison de la Figure 2, après une secousse sismique ayant provoqué la destruction des murs et de la charpente de celle-ci, en explicitant mieux le rôle joué par la structure de l'invention. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble la structure de protection considérée prévue pour entourer à la manière d'une cage ouverte un lit 2, comportant de façon usuelle un sommier 3 avec des pieds 4 d'appui au sol, un matelas 5 et dans l'exemple représenté, un traversin 6, étant entendu ici que les caractéristiques propres du lit considéré sont indifférentes à l'invention, ce lit pouvant être réalisé de toute autre manière pour autant qu'il comporte de façon usuelle un élément de forme générale plane sur lequel s'allongent normalement les personnes faisant usage de ce lit. Ce dernier est représenté sur la figure, disposé à l'intérieur d'une pièce d'un local d'habitation, qui peut être constitué par une maison individuelle ou un immeuble collectif (non représenté) mais qui est schématisé sur le dessin par un mur latéral 7, s'élevant verticalement à partir du plancher ou sol 8 de la pièce considérée. Selon l'invention, la structure de protection, qui se dispose autour et au-dessus du lit 2, comporte principalement quatre poteaux verticaux 9, de préférence placés au voisinage des quatre coins du lit, et une plaque pleine 10, relativement épaisse, montée à la partie supérieure des quatre poteaux 9, cette plaque, représentée en arrachement partiel sur la figure, recouvrant la totalité du lit situé en dessous et s'étendant horizontalement au-dessus de celui-ci. Les quatre poteaux 9 sont de préférence réalisés à l'aide de poutrelles métalliques dont la section droite normalisée a de préférence la forme d'un I, mais qui pourrait être toute autre, en particulier avoir en profil en U ou être fermée sur ellemême, pour autant que cette section confère à chaque poteau une résistance élevée au cisaillement en évitant au maximum les flexions latérales de ces poteaux lorsqu'ils sont soumis à des efforts axiaux ou transversaux dans les conditions précisées plus loin. La plaque pleine 10 qui recouvre la structure est une tôle d'acier dont l'épaisseur est suffisante pour lui conférer une excellente résistance à la flexion, cette épaisseur étant de préférence comprise entre 3 et 5 mm, bien que ces dimensions n'aient aucun caractère limitatif, de même que la hauteur des poutrelles formant les poteaux 9, laquelle est de préférence choisie entre 1,80 et 2,20 m, de manière à ne pas gêner l'accès au lit lui-même et de permettre que celui-ci, associé à la structure de protection 1, puisse être convenablement logé dans la pièce qui lui est réservée. La plaque 10 est fixée à la partie supérieure des quatre poteaux par tout moyen approprié, notamment par boulonnage, vissage, ou par soudure électrique et argon, selon la nature des matériaux utilisés. La structure 1 comporte par ailleurs des éléments de renforcement qui permettent d'accroître largement sa rigidité et sa résistance aux chocs ou aux efforts susceptibles de s'exercer sur elle en cas de séisme. Notamment, les poutrelles des poteaux 9 peuvent être entretoisées par des tirants de même structure 11, 12 et 13, prévus respectivement à la partie supérieure, au voisinage de la partie inférieure et selon les côtés latéraux de la structure, afin de former avec ces poteaux et la plaque 10 une sorte de cage de protection particulièrement résistante. Des jambes de force 14 peuvent être également montées entre les poteaux et certains des tirants précités, pour augmenter encore le coefficient de résistance au cisaillement et à la flexion de la structure. Des tirants ou entretoises complémentaires 15 et 16, s'étendant transversalement ou disposés en croix, peuvent être également prévus pour renforcer la plaque supérieure 10 et la tête du lit, laquelle peut de plus être elle-même munie d'une plaque 17, disposée verticalement entre les deux poteaux 9 prévus auprès de celle-ci, cette plaque 17, représentée en vue partiellement arrachée pour faciliter la compréhension du dessin, étant solidarisée des tirants 16. A leur partie inférieure, les poteaux 9 comportent avantageusement des plaquettes horizontales 18, soudées à la base et permettant d'assurer la fixation de ces poteaux, soit directement dans le sol. A noter que les quatre poteaux, le cas échéant les tirants, entretoises et autres jambes de force prévus pour constituer la structure de protection peuvent être, une fois assemblés et immobilisés mutuellement, recouverts d'une couche de mousse élastique ou autre ou d'un capiton (non représenté) permettant d'habiller la structure et notamment de dissimuler à la vue les parties métalliques peu décoratives, ce revêtement pouvant servir de support à une couche de peinture ou à la mise en place d'un tissu, s'harmonisant avec le lit ou les autres pièces du mobilier du local d'habitation. Des rideaux (également non représentés), voilages, moustiquaires selon le cas, peuvent également être rapportés et fixés sur des moyens d'accrochage appropriés, montés sur la structure de protection, une fois celle-ci mise en place. Les Figures 2 et 3 permettent de comprendre aisément l'intérêt de la structure de protection proposée. Sur la Figure 2 est schématiquement illustré le local d'habitation avec ses murs 7 en maçonnerie, son sol 8 qui peut être une dalle de plancher, superposée sur la plafond de la pièce située en dessous, et la toiture 20 du bâtiment comportant une charpente formée de poutres 21 et 22, l'ensemble étant représenté ici de la manière la plus succincte. En période normale, la structure 1 entoure le lit 2 en constituant autour de celui-ci un baldaquin qui ne gêne en aucune manière l'accès à ce lit, lequel peut être d'ailleurs aisément extrait latéralement pour toute intervention utile. La Figure 3 illustre une situation qui peut résulter d'un tremblement de terre où les secousses ressenties ont suffisamment déstabilisé l'habitation pour que les murs 7 de celle-ci et sa toiture 20 se soient partiellement effondrés, à telle enseigne qu'en l'absence de la structure selon l'invention, une personne couchée sur le lit ait fort peu de chances de survivre à l'écrasement sous les débris produits. En revanche, grâce à la structure rigide disposée autour du lit, ce dernier va rester dans la plupart des cas intacts, les débris de toit, de murs ou autres, pouvant être contenus et arrêtés, soit par les plaques 10 et 17, soit par les poteaux verticaux, soit même par la plaque de soubassement 19, la structure résistant dans une mesure largement accrue à tous les effets de flexion et de poussée provenant de la dislocation du local d'habitation. L'ensemble, particulièrement efficace, est relativement peu coûteux, facile à fabriquer et aisé à monter, ne nécessitant aucun outillage ou personnel véritablement spécialisé. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes ; notamment, toute la masse ferreuse est mise à la terre pour prévenir tout accident. REVENDICATIONS 1 - Structure de protection de personnes vis-à-vis des effets d'un séisme, notamment adaptée à un lit de repos (2) usuel, comportant un élément plan (3, 5) du genre sommier et matelas ou analogue sur lequel s'allongent normalement les personnes faisant usage de ce lit, caractérisée en ce qu'elle est conformée pour entourer le lit en formant autour de celui-ci une sorte de cage, ouverte latéralement pour ne pas entraver l'accès à celui-ci, cette structure comportant au moins quatre poteaux verticaux (9), renforcés dans les angles par des poutrelles métalliques, surmontées par une plaque pleine supérieure (10), horizontale, de manière à résister d'une part à l'effondrement latéral des murs (7), d'autre part à l'écrasement dû à la chute du plafond ou de la charpente du toit (20) d'une habitation dans laquelle est disposé le lit. 2 - Structure de protection selon la revendication 1, caractérisée en ce que les quatre poteaux verticaux (9) sont prévus aux quatre angles de l'élément plan du lit, la plaque supérieure horizontale (10), solidarisée de l'extrémité supérieure de ces poteaux, formant avec ceux-ci un ensemble du genre dit à baldaquin. 3 - Structure de protection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les poutrelles des poteaux (9) sont réalisées en acier et présentent une section droite normalisée en I, éventuellement un autre profil en U ou une section fermée sur elle-même, conférant à ces poutrelles une résistance maximale au cisaillement sous l'effet des charges qui s'exercent sur elles. 4 - Structure de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des jambes de force (11, 12, 13, 14) sont fixées entre les poutrelles, notamment en partie haute et basse de celles-ci, pour maintenir leur écartement. 5 - Structure de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la plaque supérieure horizontale (10) est raidie par notamment quatre tirants transversaux (15), améliorant sa rigidité à la flexion. 6 - Structure de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins les deux poutrelles des poteaux verticaux (9) prévus de chaque côté de la tête du lit, sont réunies par une seconde plaque (17), disposée verticalement et s'étendant selon la hauteur de ces poutrelles, cette plaque verticale étant appliquée contre un mur (7) sur lequel le lit est adossé. 7 - Structure de protection selon la revendication 6, caractérisée en ce que des entretoises de renforcement croisées (16) sont montées en appui contre la plaque verticale (17). 8 - Structure de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les poutrelles des poteaux verticaux sont habillées par un revêtement de mousse plastique ou autre, un capiton ou une couche de protection et de décoration équivalente.