Brevet FR2790502A1 — publié le 20000908

DISPOSITIF DE MISE EN TENSION POUR UNE STRUCTURE TENDUE, STRUCTURE TENDUE EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF ET SANGLE DE TENSIONNEMENT POUR UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte au domaine technique général des s structures tendues à prétension ponctuelle utilisées dans différentes applications, notamment en tant que bâtiment à caractère architectural ou non, et mettant en oeuvre une série de toiles montées en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles et de moyens d'attaches. La présente invention concerne un dispositif de mise en tension pour une structure tendue comportant au moins une toile montée en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles et de moyens d'attaches. La présente invention concerne également une structure tendue équipée d'un dispositif de mise en tension ainsi qu'une sangle de tensionnement destinée à être utilisée dans le dispositif de mise en tension conforme à is I'invention. Les structures tendues sont des unités utilisées dans différentes applications et notamment dans des applications en tant que bâtiments à caractère architectural ou non, pour réaliser des aires sportives, des aires collectives, des aires culturelles, voire des aires de stockage industriel, voire même des luminariums pour ateliers ou hôtels. Les applications de ces structures à prétension ponctuelle peuvent également inclure les structures tendues utilisées dans la navigation maritime, telles que les voiles de bateaux. 2 2790502 Ces structures mettent en oeuvre une ou plusieurs toiles ou membranes, généralement réalisées à base de filaments textiles tissés à hautes caractéristiques mécaniques et enduites d'une résine thermoplastique souple. Les fibres généralement utilisées sont de tous types connus, tel s l'aramide ou les fibres de verres ou de polyester, par exemple haute tenacité, I'enduction étant réalisée également de manière classique à base de PVC ou de PTFE afin de protéger la structure de la membrane contre l'abrasion, les intempéries, les UV ou l'eau... Les structures tendues mettent également en oeuvre une ossature à base 1o de pylônes ou mâts, généralement haubanés, I'ossature servant de support pour le développement et le maintien de la ou des toiles. Les structures tendues sont complétées par une série d'accessoires permettant la fixation, I'arrimage, I'attache et la mise en tension de la toile sur l'ossature. De tels accessoires sont par exemple, de manière non limitative, des câbles, des attaches de câbles pour le raccordement, des éléments de mise en tension, tels que drisses et sandows, ainsi que des éléments de mise en tension des câbles tels des ridoirs. De telles structures tendues sont connues et leur utilisation tend à s'accentuer en raison notamment de la grande liberté de formes et d'architecture qu'elles autorisent ainsi que de leur relative rapidité et facilité d'implantation et de démontage. D'autres avantages sont communément associés à de telles structures tendues, notamment esthétiques. En outre, leur coût ainsi que leur entretien peuvent être minimaux alors que leur durée de vie s'avère élevée, et ce même en comparaison avec des bâtiments traditionnels à caractère généralement permanents. 3 2790502 La relative simplicité de l'opération de montage des structures tendues est un critère qui intervient fortement dans les critères de choix des structures tendues en comparaison avec d'autres types de bâtiments. En effet, la facilité et la rapidité de montage ont une influence importante sur le coût global de la structure. Par ailleurs, la tension qui est donnée aux divers éléments constituants la structure lors du montage a une influence également importante sur la durée de vie globale de l'édifice, la tension optimale devant être également obtenue, pour des raisons de coût et de fiabilité, au prix d'opérations, le plus souvent manuelles, simples, rapides et précises. Or, les structures tendues connues actuellement mettent en oeuvre une toile montée en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles et de moyens d'attaches qui comprennent des oeillets et une drisse ou corde de laçage. Les oeillets sont réalisés directement dans la toile et se présentent sous la forme d'oeillets métalliques implantés dans la toile par sertissage. En raison du volume et du poids extrêmement important de la plupart des toiles utilisées dans les structures tendues, de l'ordre par exemple d'une tonne, le sertissage de l'oeillet est réalisé in situ de manière manuelle puisque l'industrialisation de l'opération de sertissage des oeillets n'est pas envisageable en raison de l'encombrement même des toiles. Il en résulte que la précision de l'opération de pose des oeillets est limitée, d'autant qu'elle peut être souvent réalisée dans des conditions d'environnement difficiles, le temps résultant passé à une telle opération pouvant être extrêmement important. En définitive, et en plus du coût induit élevé résultant de la longueur de l'opération de pose des oeillets, le résultat final, à savoir la mise en tension de la toile, peut être influencé de manière négative par la précision limitée de la pose et de la position des oeillets. En effet, l'opération finale de laçage ou d'amarrage de la toile sur un support 4 2790502 fixe, du genre tube, peut être influencée par la précision de pose géométrique des oeillets ainsi que par la solidité de leur fixation. Les solutions utilisées actuellement donnent en conséquence des résultats certes acceptables, mais néanmoins insuffisants quant à la facilité et au s temps de montage et de mise en tension de la toile, alors même que ce dernier facteur s'avère avoir une influence prépondérante sur la durée de vie globale de la toile. L'objet de l'invention vise en conséquence à porter remède aux divers dispositifs et inconvénients énumérés précédemment et à proposer un o nouveau dispositif de mise en tension pour une structure tendue qui soit à même de faciliter le montage de la structure tendue et corrélativement de réduire le temps de montage. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de mise en tension pour une structure tendue qui soit à même d'améliorer la mise en is tension de la toile lors du montage. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de mise en tension pour une structure tendue capable de présenter une bonne résistance mécanique aux divers efforts auxquels la structure est soumise. Un autre objet de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de mise en tension pour une structure tendue présentant de bonnes caractéristiques de résistances générales, y compris aux conditions d'environnement. 2790502 Un autre objet de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de mise en tension pour une structure tendue facilitant l'opération de liaison du dispositif sur l'ossature, en augmentant sa résistance. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer une nouvelle sangle de tensionnement destinée à être utilisée avec le dispositif de mise en tension de l'invention qui soit à même de présenter une mise en oeuvre simple et une résistance mécanique accrue. Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle structure tendue dont le montage est facilité et dont la résistance et la durée de vie globale sont améliorées. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un dispositif de mise en tension pour une structure tendue, comportant au moins une toile montée en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles, et de moyens d'attaches, caractérisé en ce que les moyens d'attaches comprennent une sangle pourvue d'oeillets, rapportée et fixée sur un bord d'attache de la toile et des moyens de laçage passés à travers les oeillets et des éléments de l'ossature pour assurer la fixation et la tension de la toile sur l'ossature. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une structure tendue équipée d'un dispositif conforme à l'invention. Les objectifs assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une sangle de tensionnement destinée à être utilisée dans un dispositif conforme à l'invention. 6 2790502 Les avantages et détails de l'invention seront explicités en détail dans la description qui suit à l'aide des dessins annexés ci-après, donnés à titre purement illustratif et non limitatif, dans lesquels: - la figure 1 montre, selon une vue partielle de face, une première variante d'un dispositif de mise en tension conforme à l'invention pour une structure tendue. - la figure 2 montre, selon une vue partielle de dessus, une seconde variante de réalisation d'un dispositif de mise en tension conforme à l'invention pour une structure tendue. - la figure 3 montre, selon une vue partielle en perspective, un détail de réalisation d'un dispositif de mise en tension conforme à l'invention pour une structure tendue. Les figures 1 à 3 illustrent un dispositif de mise en tension conforme à l'invention destiné à être incorporé dans une structure tendue 1 illustrée is partiellement aux figures. La structure tendue illustrée partiellement comporte au moins une toile 2, de conception classique, et par exemple constituée d'un renfort tissé de filaments continus textiles à hautes caractéristiques mécaniques, ledit renfort étant enduit d'une résine thermoplastique souple ou de PTFE. De manière également connue en tant que tel, les fibres utilisées peuvent être des Aramides, des fibres de verre ou de polyester, par exemple haute tenacité, I'enduction étant réalisée par étalement d'un film de PVC en vue de protéger les filaments contre l'abrasion, les intempéries, les UV, I'eau, etc. 7 2790502 La structure tendue conforme à l'invention comporte également, de manière classique, une ossature formée par une série de pylônes ou mâts généralement haubanés, la toile 2 étant montée en tension sur l'ossature par l'intermédiaire de câbles, de moyens d'attaches et de moyens de réglage de tension des câbles. De tels structures et équipements étant bien connus de l'homme de l'art, ils ne seront en conséquence pas décrits plus en détail. Ainsi, il conviendra d'entendre sous le terme " structure tendue " au sens de l'invention, toute unité ou édifice à caractère permanent ou non, telle qu'une aire sportive, collective ou culturelle ou encore à but industriel, mettant en oeuvre au moins une toile ou membrane montée en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles et de moyens d'attaches, quelle que soit son application particulière. La figure 1 illustre une première variante de réalisation de l'invention selon laquelle, la toile 1 est montée en tension sur un tube de laçage 3 appartenant à l'ossature, par l'intermédiaire de câbles (non représentés aux figures) et de moyens d'attaches 4. Selon l'invention, les moyens d'attaches 4 comprennent une sangle 5 pourvue d'oeillets 6, ladite sangle étant rapportée et fixée sur un bord d'attache 7 de la toile 1. Selon l'invention, la sangle 5 est pourvue d'une zone de fixation 10 s'étendant sur toute sa longueur et destinée à former la zone destinée à venir en contact avec le bord d'attache 7 et à recouvrir une zone de surface équivalente appartenant à la toile 2. 8 2790502 Selon l'invention, la sangle 5 est également pourvue d'une zone de support 11 s'étendant également sur toute la longueur de la sangle 5 et dans laquelle les oeillets 6 sont implantés longitudinalement et également de préférence selon toute sa longueur. Selon une variante particulièrement avantageuse, la sangle 5 est réalisée à partir de matériaux tissés, de préférence en polyester, enduits de PVC. A titre de variante, la sangle 5 peut être réalisée à partir d'autres matériaux, et par exemple à partir de toiles en verre, enduites de PTFE ou d'un matériau équivalent susceptible d'assurer une protection de la sangle 5. La sangle 5 peut être fixée sur la toile 2 par tout moyen approprié, et de préférence par soudage, par exemple par soudage haute fréquence, de la zone de fixation 10. Pour cela, et comme cela est bien connu de l'homme de l'art, il conviendra, pour obtenir un soudage particulièrement résistant, de respecter les contraintes classiques du soudage relatives au temps de is soudage, à la pression nécessaire, à la température et à l'état de surface des deux matériaux. En outre, il conviendra de veiller à la compatibilité des matériaux mis en oeuvre lors du soudage entre la toile 2 et la zone de fixation 10. A titre de variante, il est possible à la place du soudage d'avoir recours à une fixation par collage ou coutures. Avantageusement, les oeillets 6 seront réalisés sous la forme d'oeillets métalliques, par exemple en inox ou en cuivre, du type à griffes, implantés à l'aide d'une machine dans la zone 11, à intervalle par exemple de 15 centimètres, par sertissage. Bien évidemment, les oeillets pourraient être réalisés à l'aide d'autres matériaux ou différemment. 9 2790502 Selon l'invention, les oeillets 6 pourront être de toutes formes appropriées, et par exemple circulaire (figure 1) ou de préférence oblongue (figures 1 et 3) selon le mode de laçage utilisé. Les moyens d'attaches 4 comprennent également des moyens de lacçage formés selon la variante de réalisation illustrée à la figure 1, par une drisse 15. Cette dernière est destinée à passer alternativement à travers un oeillet 6 puis derrière le tube de laçage 3 pour assurer la fixation et la tension de la toile 2 sur l'ossature, tel que cela est montré à la figure 1. La seconde variante de réalisation illustrée à la figure 2 ne diffère de la o variante précédente que par une configuration géométrique différente des moyens d'attaches 4. Selon cette variante, la sangle 5 comporte une zone médiane de renfort 16 située entre les zones de fixation 10 et de support 11. La zone de renfort 16, qui est optionnelle, a pour fonction de renforcer la résistance mécanique de la sangle 5 et également de protéger les oeillets 6 en formant une sur- épaisseur relativement au plan normal d'extension de la sangle 5. Il est ainsi possible d'éviter, ou tout du moins de réduire, le ruissellement de l'eau sur les oeillets 6 et le long de l'ensemble de la structure tendue. La zone de renfort 16 peut également servir, dans des montages particuliers, de zone de fixation d'équipements annexés, et par exemple de capteurs de tension. Selon une variante de réalisation particulièrement avantageuse telle qu'illustrée à la figure 3, la zone de renfort 16 est formée par une zone tubulaire 17, du genre poche, s'étendant sur toute la longueur de la sangle 5 et destinée à recevoir un jonc de renfort 18 (figure 2). 2790502 Le jonc de renfort 18 est donc à même d'assurer à la fois un renforcement mécanique de la structure par la rigidité qu'il peut lui donner, tout en ménageant une sur-épaisseur médiane de la sangle 5 assurant la protection des oeillets 6 contre le ruissellement de l'eau. Lorsque la sangle 5 est réalisée à partir de matériaux textiles, il sera également possible, à la place du jonc de renfort 18, d'augmenter simplement la densité de fil de la zone de renfort 16 pour renforcer la résistance mécanique de ladite sangle. Dans la variante de réalisation montrée à la figure 2, le moyen de lacçage est 1o formé par une sangle de tensionnement 20 associée à des rivets 6 de forme oblongue. Une telle association permet d'optimiser la relation d'interface entre les formes géométriques de la sangle 20 et des oeillets oblongs 6 pour aboutir à faciliter l'opération de lacçage tout en optimisant les forces de tension et de résistance au niveau de la sangle 5 et de la sangle de tensionnement 20. Le dispositif de mise en tension pour une structure tendue conforme à l'invention facilite les opérations de montage des structures tendues dans la mesure o la sangle 5 peut être rapportée et fixée sur le lieu même o la structure tendue doit être érigée par une simple opération de fixation sans avoir à réaliser également sur place l'opération d'oeilletage. En effet, la sangle 5 conforme à l'invention est une sangle oeillettée qui peut être rapportée et fixée directement sur la toile 2 sans avoir à manipuler l'ensemble de la toile. Le recours à une sangle déjà pourvue d'oeillets implantés industriellement 2s est un gage de fiabilité de la sangle quant à sa résistance mécanique et à son comportement dans le temps en raison de la précision et de la répétabilité des opérations de mise en place des oeillets. Par ailleurs, il n'est pas indifférent de noter que le recours à une sangle pourvue d'oeillets dont l'implantation est parfaitement maîtrisée, peut permettre d'avoir recours à des oeillets de forme oblongue permettant d'utiliser des sangles de tensionnement 20 dont la section non circulaire permet de faciliter l'opération de laçage ou de transfilage proprement dite, tout en réduisant les efforts exercés à la fois sur les oeillets 6 et sur la sangle 20 elle-même. 12 2790502 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mise en tension pour une structure tendue, comportant au moins une toile (2) montée en tension sur une ossature par l'intermédiaire de câbles et de moyens d'attaches (4), caractérisé en ce que les moyens d'attaches (4) comprennent une sangle (5) pourvue d'oeillets (6) rapportée et fixée sur un bord d'attache (7) de la toile (2) et des moyens de laçage (15, 20) passés à travers les oeillets (6) et des éléments (3) de l'ossature pour assurer la fixation et la tension de la toile (2) sur l'ossature. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sangle (5) est pourvue d'une zone de fixation (10) sur la toile (2) et d'une zone de support (11) dans laquelle les oeillets (6) sont implantés, de préférence par sertissage. 3- Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la sangle (5) comporte une zone médiane de renfort (16) située entre les zones de fixation (10) et de support (11). 4- Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la zone de renfort (16) forme une sur-épaisseur relativement au plan normal d'extension de la sangle (5). 5- Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la zone de renfort (16)est formée par une zone tubulaire (17), du genre poche, destinée à recevoir un jonc de renfort (18). 6- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la sangle (5) est réalisée à partir de matériaux tissés, de préférence en polyester, enduits de PVC. 7- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la sangle (5) est réalisée à partir de toiles en verre, enduites de PTFE. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les oeillets (6) sont de forme sensiblement circulaire ou sensiblement oblongue. 9- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la sangle (5) est fixée sur la toile (2) par soudage. -Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la sangle (5) est fixée par la toile (2) par couture ou collage. 1il -Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que le moyen de laçage est formé par une sangle de tensionnement(20). 12-Structure tendue équipée d'un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 11. 13 -Sangle de tensionnement (20) destinée à être utilisée dans un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 11.