Dispositif permettant de limiter le déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et structure comprenant un tel dispositif

Abstract

 Dispositif (1) apte à limiter l'amplitude du déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et à absorber l'énergie de déformation de cette structure lorsque celle-ci est soumise à une sollicitation accidentelle.
Le dispositif (1) comprend :

• au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure,
• des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à subir une déformation plastique,

la partie apte à subir une déformation plastique et les moyens de guidage formant un élément monobloc.

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif permettant de limiter l'amplitude du déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil ou d'un bâtiment et d'absorber l'énergie de déformation de cette structure lorsque celle-ci est soumise à une sollicitation accidentelle, telle qu'un séisme, un vent exceptionnel, une explosion, un choc...

[0002] L'invention se rapporte également à des structures de génie civil ou à des bâtiments comportant un tel dispositif.

[0003] Le dispositif selon l'invention peut être mis en place dans la structure lors de la construction de celle-ci, ou à un stade ultérieur dans un but de renforcement de la structure.

[0004] On connaît déjà des dispositifs basés sur le même principe que celui de l'invention, à savoir la déformation plastique d'une barre guidée par son appui sur une surface courbe, ce qui garantit une plastification sur une grande longueur de la barre tout en contrôlant les déformations.

[0005] De tels dispositifs sont notamment décrits dans le document FR 2 756 581 au nom de la demanderesse.

[0006] Le but de l'invention est de proposer un perfectionnement aux dispositifs connus, de sorte à fournir un dispositif très simple à réaliser, pouvant être fabriqué en grande série.

[0007] Outre la réduction substantielle des coûts de fabrication, un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif facile à mettre en oeuvre, y compris dans les structures existantes.

[0008] A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte :

• au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure,
• des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à subir une déformation plastique,

ladite partie apte à subir une déformation plastique et lesdits moyens de guidage formant un élément monobloc.

[0009] L'invention fournit donc un dispositif réalisé d'une seule pièce, ce qui résout le problème de positionnement des différentes pièces du dispositif les unes par rapport aux autres, et simplifie le procédé de fabrication.

[0010] Selon l'invention, la partie apte à subir une déformation plastique comprend au moins une barre, de préférence de section rectangulaire, liée aux moyens de guidage de la déformation plastique au niveau d'une de ses extrémités, et les moyens de guidage de la déformation plastique comprennent au moins un gabarit de cintrage définissant au moins une surface courbe sur laquelle plie la partie apte à subir une déformation plastique lors de ladite déformation.

[0011] L'invention vise également un dispositif comprenant plusieurs éléments monoblocs identiques superposés.

[0012] Le dispositif peut également comprendre au moins un élément de maintien fixé à au moins un gabarit et ayant une portion de sa surface attenante à au moins une barre, ledit élément de maintien étant destiné à limiter le déversement du dispositif lors de la déformation dudit dispositif.

[0013] Selon un premier mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend une pluralité de barres disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan, entre deux droites sensiblement parallèles. Les extrémités de chacune des barres qui sont alignées sur une première droite sont liées à un premier gabarit de cintrage et les extrémités de chacune des barres qui sont alignées sur la deuxième droite sont liées à un deuxième gabarit de cintrage. Les deux gabarits sont situés dans ledit plan, sensiblement perpendiculairement auxdites barres, et définissent chacun une surface courbe de part et d'autre de chacune des barres.

[0014] L'invention vise également une structure en portique définissant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, et comprenant au moins un tel dispositif. Cette structure comporte quatre barreaux disposés en croix, chaque barreau étant fixé, à l'une de ses extrémités, à un angle de ladite maille, deux barreaux adjacents étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, à un premier gabarit dudit dispositif, les deux autres barreaux étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, au deuxième gabarit dudit dispositif.

[0015] Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend :

• quatre barres disposées en croix dans un même plan et sensiblement perpendiculairement les unes aux autres,
• quatre gabarits de cintrage disposés en croix, dans ledit plan, de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits étant positionné entre deux barres, lesdits gabarits définissant chacun deux surfaces courbes,

de sorte qu'une surface courbe est disposée de part et d'autre de chacune des barres.

[0016] L'invention se rapporte aussi à une structure en portique définissant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, et comprenant au moins un tel dispositif. Cette structure comporte huit barreaux disposés de telle sorte que :

• à chaque angle de ladite maille sont fixés deux barreaux, par l'une de leurs extrémités,
• deux barreaux fixés à deux angles adjacents sont liés, par leur autre extrémité, à une même barre dudit dispositif.

[0017] Selon un troisième mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend une barre liée en chacune de ses extrémités à un gabarit de cintrage, chacun des gabarits définissant deux surfaces courbes disposées de part et d'autre de la barre.

[0018] Ce dispositif est destiné à être placé dans une structure comportant des linteaux, et à être fixé sensiblement horizontalement sur ces linteaux.

[0019] Selon un quatrième mode de réalisation, le dispositif comprend, dans un même plan :

• deux barres alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités,
• deux bras disposés perpendiculairement aux barres au niveau de l'extrémité commune desdites barres, de sorte à former une croix,
• deux gabarits de cintrage disposés de part et d'autre des deux barres, au niveau de l'extrémité commune desdites deux barres, chaque gabarit définissant une surface courbe pour chacune des deux barres.

[0020] L'invention vise également une structure en portique comprenant des poutres sensiblement horizontales et des poteaux sensiblement verticaux, et comprenant au moins un tel dispositif positionné au niveau de l'intersection entre poutres et poteaux, les barres du dispositif étant fixées sensiblement horizontalement sur les poutres et les bras étant fixés sensiblement verticalement sur les poteaux.

[0021] Selon un cinquième mode de réalisation, l'extrémité de la barre qui n'est pas liée aux moyens de guidage est de forme arrondie ou est munie d'une articulation, le dispositif étant destiné à être placé dans une structure de génie civil comprenant au moins deux parties entre lesquelles sont placés des isolateurs sismiques. Selon ce mode de réalisation, les moyens de guidage sont fixés sur une première partie de ladite structure, et l'extrémité de la barre qui n'est pas liée aux moyens de guidage coulisse dans une glissière fixée sur une deuxième partie de ladite structure.

[0022] Enfin, l'invention concerne une structure de génie civil comprenant au moins deux parties et au moins un dispositif selon le deuxième ou le troisième mode de réalisation, le dit dispositif étant placé de telle sorte que la partie centrale du dispositif située vers l'extrémité commune des barres est liée à un appareil d'appui fixé à une partie de la dite structure, l'extrémité de chacun des bras et/ou des barres qui n'est pas liée aux moyens de guidage étant apte à coulisser dans une glissière fixée sur une autre partie de ladite structure.

[0023] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels :

• la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention ;
• la figure 2 est une vue agrandie d'un détail de la figure 1 ;
• la figure 3 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un premier mode de réalisation ;
• la figure 4 est une vue agrandie de la figure 3 ;
• la figure 5 est une vue selon la coupe A-A du dispositif de la figure 4 ;
• la figure 6 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation ;
• la figure 7 est une vue agrandie de la figure 6 ;
• la figure 8 est une vue selon la coupe B-B du dispositif de la figure 7 ;
• la figure 9 est une représentation schématique de la structure de la figure 3 après déformation ;
• la figure 10 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un troisième mode de réalisation ;
• la figure 11 est une vue en coupe partielle d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon une variante du troisième mode de réalisation ;
• la figure 12 est une représentation schématique en coupe de la structure de la figure 10 après déformation ;
• la figure 13 est une vue de détail d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un quatrième mode de réalisation ;
• la figure 14 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif selon l'invention selon un cinquième mode de réalisation ;
• la figure 15 est une vue selon la coupe C-C de la structure de la figure 14 ;
• la figure 16 est une vue en coupe d'une structure de génie civil comportant un dispositif similaire à celui représenté sur les figures 7 ou 13 ;
• la figure 17 est une vue selon la coupe D-D de la structure de la figure 16.

[0024] On va tout d'abord décrire le principe général de l'invention, en référence à la figure 1, qui représente un dispositif selon l'invention.

[0025] Le dispositif 1 comprend une barre 2 ainsi qu'un gabarit de cintrage 3.

[0026] La barre 2 est liée au gabarit 3 au niveau d'une de ses extrémités 4, l'ensemble barre 2 - gabarit 3 formant un élément monobloc.

[0027] De préférence, cet élément monobloc est plan. Par la suite, on désignera par P₁ le plan défini par cet élément, comme représenté sur la figure 1.

[0028] Le gabarit de cintrage 3 définit au moins une surface courbe 5 sur laquelle plie la barre 2 lors de sa déformation plastique.

[0029] La figure 1 représente la position de la barre 2 au repos, en pointillés, ainsi que la position de cette barre 2 au cours de sa déformation, en traits pleins.

[0030] La surface courbe 5 est tangente à la barre 2 au niveau de la ligne de contact 6 entre le gabarit 3 et l'extrémité 4 de la barre 2 liée au gabarit 3. La surface courbe 5 diverge par rapport à la barre 2 lorsque l'on s'éloigne de la ligne de contact 6, et la convexité de la surface courbe 5 est dirigée vers la barre 2.

[0031] Selon une version préférée de l'invention, en un point quelconque M_i de la surface courbe 5 définie par le gabarit de cintrage 3, le rayon de courbure R_i de ladite surface courbe 5 est proportionnel à la largeur h_i de la barre 2 mesurée au niveau d'un point de ladite barre 2 destiné à venir en contact avec ledit point M_i de la surface courbe 5 lors de la déformation plastique.

[0032] Ainsi, pour des points M₁ et M₂ de la surface courbe 5 correspondant respectivement à des rayons de courbure R₁ et R₂ de la surface courbe 5 et, respectivement, à des largeurs h₁ et h₂ de la barre 2, on aura :

[0033] Cette configuration permet, en toute section transversale de la barre 2, de limiter les variations relatives de longueur des fibres extrêmes de la barre 2 à une valeur inférieure à la limite de rupture du métal. Dans le cas d'une barre 2 dont la largeur varie le long de la longueur, le gabarit 3 aura un rayon de courbure variable suivant le point M_i de la surface 5 considéré, ce rayon de courbure dépendant de la largeur correspondante de la barre 2.

[0034] De façon plus générale, le rapport R_i / h_i peut être une fonction calibrée selon l'utilisation du dispositif.

[0035] Dans une version préférée de l'invention, la barre 2 est de section transversale rectangulaire et présente un plan de symétrie P₂ perpendiculaire au plan P₁ et disposé selon la longueur de la barre 2.

[0036] De préférence également, le gabarit 3 définit deux surfaces courbes 5, 5' disposées de part et d'autre de la barre 2 et symétriques par rapport au plan P₂.

[0037] Pour les cas de service, c'est-à-dire pour des charges d'exploitation, dans des conditions de température et de vent normales, la barre 2 est conçue pour que ses déformations restent dans le domaine élastique, ses déplacements étant compatibles avec le fonctionnement des équipements et du second oeuvre, notamment les façades, les tuyauteries...

[0038] Le dispositif est de préférence formé d'acier, de fonte ductile, d'un alliage métallique, ou d'un composite à matrice métallique.

[0039] De préférence, le dispositif est réalisé par découpage d'une tôle métallique, au moyen d'un chalumeau oxycoupeur, par jet d'eau haute pression, rayon laser ou tout autre système donnant une précision de coupe équivalente. Il peut également être formé par moulage.

[0040] Dans certaines techniques de découpe, la largeur du sillon de découpe 7 peut s'avérer excessive vis-à-vis des dimensions générales du dispositif à réaliser, comme l'illustre la figure 2. Dans le cas d'une découpe au chalumeau par exemple, la largeur du sillon peut atteindre 4 mm.

[0041] Dans ce cas, la géométrie du gabarit 3 est rétablie par l'apport de cales 8 usinées et positionnées dans le sillon 7.

[0042] On va décrire à présent différents modes de réalisation de l'invention, en référence aux figures 3 à 15.

[0043] Les premier et deuxième modes de réalisation, que l'on va décrire ci-après en se reportant aux figures 3 à 9, sont destinés à être mis en place dans des structures de génie civil en portique, c'est-à-dire des structures comprenant des poutres 10 sensiblement horizontales et des poteaux 11 sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires dans un plan sensiblement vertical.

[0044] Les figures 3, 6 et 9 représentent de telles structures, dans lesquelles les poutres 10 soutiennent notamment les planchers 9.

[0045] La figure 9 représente, en pointillés, la position des poutres 10 et poteaux 11 en situation normale ainsi que, en traits pleins, la position des poutres 10 et poteaux 11 suite à une sollicitation accidentelle.

[0046] Sous l'effet d'une sollicitation accidentelle, la structure se déforme en parallélogramme. Afin de limiter l'amplitude de cette déformation, l'invention propose de contrôler le raccourcissement et l'allongement des diagonales de la maille élémentaire.

[0047] Selon un premier mode de réalisation, illustré sur les figures 3, 4 et 5, le dispositif 1 selon l'invention comprend une pluralité de barres 2 disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan P₁, parallèle au plan de coupe de la figure 3. Ces barres 2 ont des longueurs sensiblement identiques et sont situées, dans le plan P₁, entre deux droites D₁ et D₂ sensiblement parallèles.

[0048] Dans la suite de la description, on se placera dans le cas où les droites D₁ et D₂ sont sensiblement horizontales, comme représenté sur les figures 3 et 4. Cependant, il est également possible que les droites D₁ et D₂ soient sensiblement verticales, le dispositif 1 étant alors identique à celui qui va être décrit, mais ayant subi une rotation de 90° par rapport à la représentation des figures 3 et 4.

[0049] Les extrémités de chacune des barres 2 qui sont alignées sur la droite D₁ sont liées à un premier gabarit de cintrage 3, et les extrémités de chacune des barres 2 qui sont alignées sur la droite D₂ sont liées à un deuxième gabarit de cintrage 3'.

[0050] Les deux gabarits 3, 3' sont situés dans le plan P₁, sensiblement perpendiculairement aux barres 2.

[0051] Chacun des deux gabarits 3, 3' définit une surface courbe 5 de part et d'autre de chacune des barres 2. De préférence, les deux gabarits sont de formes identiques.

[0052] Le dispositif 1 est lié à la structure en portique par l'intermédiaire de quatre barreaux métalliques 12 disposés en croix. Chaque barreau 12 est fixé, à l'une de ses extrémités, à un angle de la maille rectangulaire formée par les poteaux 11 et les poutres 10.

[0053] Dans le cas représenté sur les figures 3 et 4, où les droites D₁ et D₂ sont sensiblement horizontales, les deux barreaux 12 fixés aux angles supérieurs de la maille sont liés, à leur autre extrémité, au premier gabarit 3, tandis que les deux barreaux 12 fixés aux angles inférieurs de la maille sont liés, à leur autre extrémité, au deuxième gabarit 3'.

[0054] Dans le cas, non représenté, où les droites D₁ et D₂ sont verticales, les barreaux 12 fixés à des angles situés sur un même côté vertical de la maille élémentaire sont fixés à un même gabarit.

[0055] Lors d'une sollicitation accidentelle de la structure, comme représenté sur la figure 9, les barreaux 12 situés sur une première diagonale de la maille vont jouer le rôle de tirants et s'allonger, tandis que les barreau 12 situés sur la deuxième diagonale vont se comprimer.

[0056] Le dispositif 1 se déforme alors en parallélogramme, les barres 2 pliant sur les surfaces courbes 5 définies par les gabarits 3, 3'.

[0057] Lors d'une sollicitation ultérieure, il est possible que la déformation se fasse dans une direction opposée, les barreaux qui s'allongeaient précédemment se trouvant comprimés, et réciproquement.

[0058] Le dispositif 1 peut comporter des éléments de maintien 13 destinés à limiter le déversement dudit dispositif 1 lors de sa déformation. De préférence, le dispositif 1 comporte quatre éléments de maintien 13 en forme de tige, de plats, ou de raidisseurs soudés sur les gabarits 3, 3' dudit dispositif 1. Ces quatre éléments 13 sont placés parallèlement aux droites D₁ et D₂, deux éléments de maintien 13 étant soudés sur chaque gabarit 3, de part et d'autre dudit gabarit par rapport au plan P₁, comme illustré sur les figures 4 et 5. Les éléments de maintien 13 se trouvent donc attenants aux barres 2, ce qui limite le déversement du dispositif 1 lors de sa déformation.

[0059] Dans une version préférée de l'invention, les barreaux 12 sont articulés au niveau de leur liaison avec les gabarits 3, 3' du dispositif 1.

[0060] Dans une même structure de génie civil, on utilisera, en général, plusieurs dispositifs en fonction de l'effet recherché.

[0061] Selon un deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 6, 7 et 8, le dispositif 1 selon l'invention comprend deux éléments monobloc 14 de formes identiques superposés.

[0062] Chaque élément monobloc 14 comprend quatre barres 2 disposées en croix dans un même plan P₁ parallèle au plan de coupe de la figure 6, lesdites barres étant sensiblement perpendiculaires les unes aux autres.

[0063] Chaque élément 14 comprend aussi quatre gabarits de cintrage 3 disposés en croix dans le plan P₁, de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits 3 étant positionné entre deux barres 2.

[0064] Chaque gabarit 3 définit deux surfaces courbes 5, 5', de sorte qu'une surface courbe est disposée de part et d'autre de chacune des barres.

[0065] Entre les deux éléments 14 sont placées cinq rondelles 15, quatre d'entre elles étant situées aux extrémités des barres 2 non liées aux gabarits 3, la cinquième rondelle 15 étant située au centre du dispositif 1. Les rondelles 15 sont maintenues solidaires des éléments 14 par des éléments de fixation du type vis - écrou. Ceci permet de maintenir un écartement constant entre les deux éléments monobloc 14, d'éviter le déversement du dispositif 1 lors de sa déformation, et de faciliter la liaison du dispositif 1 à la maille élémentaire de la structure en portique.

[0066] De façon analogue, le dispositif selon le premier mode de réalisation décrit précédemment peut comporter deux éléments monobloc identiques superposés au lieu d'un seul élément monobloc muni d'éléments de maintien 13 limitant le déversement.

[0067] Le dispositif 1 selon ce deuxième mode de réalisation est lié à la structure en portique par l'intermédiaire de huit barreaux métalliques 16.

[0068] Au niveau de chaque angle de la maille rectangulaire formée par les poteaux 11 et les poutres 10 sont fixés deux barreaux 16 par l'une de leurs extrémités. Deux barreaux 16 fixés à des angles adjacents de ladite maille sont liés, par leur autre extrémité, à deux barres 2 superposées du dispositif 1. Cette liaison entre les barreaux 16 et les barres 2 peut être articulée.

[0069] Lors d'une sollicitation accidentelle de la structure, les barreaux 16 situés sur une première diagonale de la maille vont jouer le rôle de tirants et s'allonger, tandis que les barreau 16 situés sur la deuxième diagonale vont se comprimer.

[0070] Sous l'effet des contraintes exercées sur les barreaux 16, les barres 2 du dispositif 1 vont se déformer plastiquement en pliant sur les surfaces courbes 5 correspondantes des gabarits 3, lesdits gabarits travaillant dans le domaine élastique.

[0071] On va décrire à présent un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, en référence aux figures 10 à 12.

[0072] Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 comprend une barre 2 liée en chacune de ses extrémités 4 à un gabarit de cintrage 3, chacun des gabarits 3 définissant deux surfaces courbes 5 disposées de part et d'autre de la barre 2.

[0073] Ce dispositif 1 est destiné à être fixé sensiblement horizontalement sur les linteaux 17 d'une structure de génie civil, au-dessus d'une ouverture 18.

[0074] Le dispositif 1 peut être boulonné sur les faces des murs de ladite structure, comme illustré sur la figure 10. Le dispositif est alors utilisé pour la réparation ou le renforcement de linteaux.

[0075] Dans le cas d'une construction neuve le plus souvent, le dispositif 1 peut également être incorporé dans le béton armé composant les murs, comme illustré sur la figure 11. Dans ce dernier cas, l'ancrage du dispositif 1 est assuré par son soudage sur les armatures 25 du béton armé.

[0076] La figure 12 représente la déformation d'une structure de génie civil comprenant des murs et des linteaux, et comportant un dispositif 1 selon le troisième mode de réalisation de l'invention.

[0077] Du fait de la sollicitation accidentelle de la structure, il y a translation des murs situés de part et d'autre des ouvertures 18 l'un par rapport à l'autre. Par conséquent, les linteaux 17 se déforment en forme de S, ainsi que la barre 2 du dispositif 1. Cependant, les parties extrêmes 26 des gabarits 3 opposées à la barre 2 ne subissent pas de rotation par rapport aux montants initialement verticaux des ouvertures 18, et restent orthogonaux à ces montants.

[0078] La figure 13 représente un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

[0079] Le dispositif 1 comprend, dans un même plan P₁ :

• deux barres 2 alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités 4,
• deux bras 19 disposés perpendiculairement aux barres 2 au niveau de l'extrémité commune 4 desdites barres 2, de sorte à former une croix,
• deux gabarits de cintrage 3 disposés de part et d'autre des deux barres 2, au niveau de l'extrémité commune 4 desdites deux barres 2, chaque gabarit 3 définissant une surface courbe 5 pour chacune des deux barres 2.

[0080] Ce dispositif 1 est destiné à être placé dans une structure à portique, telle que décrite précédemment. Ledit dispositif 1 est placé à une intersection entre les poutres 10 et les poteaux 11, les barres 2 étant fixés sensiblement horizontalement sur les poutres 10 et les bras 19 étant fixés sensiblement verticalement sur les poteaux 11.

[0081] Lors de la déformation de la structure (voir figure 9), la maille élémentaire se déforme en parallélogramme, ce qui entraîne la plastification des barres 2, guidée par les surfaces courbes 5 des gabarits 3, les bras 19 travaillant dans le domaine élastique.

[0082] Un cinquième mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en se référant aux figures 14 et 15.

[0083] Ce dispositif s'applique en particulier aux structures de génie civil comprenant au moins deux parties 20, 21, une partie 20 de ladite structure étant placée sur des isolateurs sismiques 22 par rapport à la partie 21. Les isolateurs sismiques 22 peuvent être des appuis néoprène, des appuis glissants ou tout autre système destiné à isoler la structure de vibrations sismiques horizontales du sol.

[0084] Ce dispositif s'applique en particulier aux ponts.

[0085] Le dispositif 1 comprend, dans un même plan P₁, une barre 2 liée par l'une de ses extrémités 4 à un gabarit de cintrage 3 définissant une surface courbe 5 de part et d'autre de ladite barre 2. Le gabarit 3 est boulonné sur l'une des parties 21 de la structure.

[0086] L'extrémité 23 de la barre 2 qui n'est pas liée au gabarit 3 est de forme arrondie, ou munie d'une articulation, et est apte à coulisser dans une glissière 24 fixée sur l'autre partie 20 de la structure.

[0087] Un dispositif semblable peut être positionné entre les deux parties 20, 21, dans un plan P₂ orthogonal au plan P₁.

[0088] Ainsi, lors d'une sollicitation de la structure, les pièces 20 et 21 se déplacent en translation l'une par rapport à l'autre, l'amplitude de ce déplacement étant limitée par les deux dispositifs grâce à la déformation plastique des barres 2 guidée dans les gabarits 3.

[0089] Comme précédemment, un élément de maintien 13 ayant la forme d'une tige, d'un plat ou d'un raidisseur peut être positionné sur le dispositif 1 afin de limiter le déversement dudit dispositif lors de la déformation.

[0090] Cet élément de maintien 13 est placé dans un plan parallèle au plan P₁ et est fixé au gabarit 3, par exemple par soudure. Une portion de la surface de cet élément 13 est attenante à la barre de sorte à éviter que la barre ne se déforme en dehors du plan P₁.

[0091] Enfin, on se réfère aux figures 16 et 17 qui représentent une structure de génie civil comprenant deux parties 20, 21 susceptibles de se déplacer l'une par rapport à l'autre sous l'effet de sollicitations accidentelles.

[0092] Sur la première partie 21 est fixée une plaque 27, sensiblement plane, par exemple par boulonnage. Dans le cas d'un appareil bidirectionnel, la plaque 27 comporte quatre glissières 24 comprenant chacune deux parois 28 saillant sensiblement perpendiculairement de la plaque 27 et parallèles entre elles. Les quatre glissières 24 sont situées aux quatre coin d'un losange.

[0093] Sur la deuxième partie 20, au droit de la plaque 27, est fixé un appareil d'appui 30, de type appui Néoprène ou appui à pot. A cet effet, l'appareil d'appui 30 peut comporter des pattes de fixation 29 destinées à recevoir des moyens de fixation tels que des boulons.

[0094] L'appareil d'appui 30 est lié à la partie centrale d'un dispositif 1 similaire à celui représenté sur les figures 7 ou 13.

[0095] Le dispositif 1 repose librement sur la plaque 27 fixée à la première partie 21, de telle sorte que les extrémités de chacun des bras 19 et/ou des barres 2 qui ne sont pas liées au gabarit de cintrage 3 soient placées chacune dans une glissière 24.

[0096] Ainsi, sous l'effet d'une sollicitation conduisant au déplacement relatif des deux parties 20, 21 l'une par rapport à l'autre, les bras 19 et/ou barres 2 se déforment en prenant appui sur les gabarits 3 et en coulissant dans les glissières 24.

Revendications

1. Dispositif (1) apte à limiter l'amplitude du déplacement relatif de deux éléments d'une structure de génie civil et à absorber l'énergie de déformation de ladite structure lorsque celle-ci est soumise à une sollicitation accidentelle, ledit dispositif (1) comprenant :

- au moins une partie apte à subir une déformation plastique lors du déplacement relatif des deux éléments de ladite structure,

- des moyens de guidage de la déformation plastique de la partie apte à subir une déformation plastique,

ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce que ladite partie apte à subir une déformation plastique et lesdits moyens de guidage forment un élément monobloc.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie apte à subir une déformation plastique comprend au moins une barre (2) liée aux moyens de guidage de la déformation plastique au niveau d'une de ses extrémités (4), et en ce que les moyens de guidage de la déformation plastique comprennent au moins un gabarit de cintrage (3) définissant au moins une surface courbe (5) sur laquelle plie la partie apte à subir une déformation plastique lors de ladite déformation.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au niveau de la ligne de contact (6) entre le gabarit (3) et l'extrémité (4) de la barre (2) liée aux moyens de guidage, la surface courbe (5) est tangente à ladite barre (2), la surface courbe (5) divergeant par rapport à la barre (2) lorsque l'on s'éloigne de la ligne de contact (6), la convexité de la surface courbe (5) étant dirigée vers la barre (2).

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la barre (2) est de section transversale rectangulaire et en ce que, en un point quelconque de la surface courbe (5) définie par le gabarit de cintrage (3), le rayon de courbure de ladite surface courbe (5) est proportionnel à la largeur de la barre (2) mesurée au niveau d'un point de ladite barre (2) destiné à venir en contact avec ledit point de la surface courbe (5) lors de la déformation plastique.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage de la déformation plastique définissent au moins deux surfaces courbes (5, 5') disposées de part et d'autre de la barre (2) et symétriques par rapport à un plan médian (P₂) de ladite barre (2).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est formé dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant les aciers, les alliages métalliques, et les composites à matrice métallique.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est formé par découpage d'une tôle métallique.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments monoblocs (14) identiques superposés.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de maintien (13) fixé à au moins un gabarit et ayant une portion de sa surface attenante à au moins une barre (2), ledit élément de maintien (13) étant destiné à limiter le déversement du dispositif (1) lors de la déformation dudit dispositif (1).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une barre (2) liée en chacune de ses extrémités (4) à un gabarit de cintrage (3), chacun des gabarits (3) définissant deux surfaces courbes (5) disposées de part et d'autre de la barre (2).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de barres (2) disposées sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un même plan (P₁), entre deux droites (D₁, D₂) sensiblement parallèles, les extrémités de chacune des barres (2) qui sont alignées sur une première droite (D₁) étant liées à un premier gabarit de cintrage (3) et les extrémités de chacune des barres (2) qui sont alignées sur la deuxième droite (D₂) étant liées à un deuxième gabarit de cintrage (3'), les deux gabarits (3, 3') étant situés dans ledit plan (P₁), sensiblement perpendiculairement auxdites barres (2), et définissant chacun une surface courbe (5) de part et d'autre de chacune des barres (2).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend :

- quatre barres (2) disposées en croix dans un même plan (P₁) et sensiblement perpendiculairement les unes aux autres,

- quatre gabarits de cintrage (3) disposés en croix, dans ledit plan (P₁), de façon sensiblement symétrique, chacun des gabarits (3) étant positionné entre deux barres (2) , lesdits gabarits (3) définissant chacun deux surfaces courbes (5, 5'),

de sorte qu'une surface courbe (5) est disposée de part et d'autre de chacune des barres (2).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un même plan (P₁):

- deux barres (2) alignées et liées l'une à l'autre par l'une de leurs extrémités (4),

- deux bras (19) disposés perpendiculairement aux barres (2) au niveau de l'extrémité commune (4) desdites barres (2), de sorte à former une croix,

- deux gabarits de cintrage (3) disposés de part et d'autre des deux barres (2), au niveau de l'extrémité commune (4) desdites deux barres (2), chaque gabarit (3) définissant une surface courbe (5) pour chacune des deux barres (2).

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'extrémité (23) de la barre (4) qui n'est pas liée aux moyens de guidage est de forme arrondie ou est munie d'une articulation.

15. Structure de génie civil comprenant des linteaux (17) et comportant un dispositif (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit dispositif(1) est positionné et fixé sensiblement horizontalement sur les linteaux (17).

16. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que la structure comporte quatre barreaux (12) disposés en croix, chaque barreau (12) étant fixé, à l'une de ses extrémités, à un angle de ladite maille, deux barreaux (12) adjacents étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, à un premier gabarit (3) dudit dispositif (1), les deux autres barreaux (12) étant fixés, à l'autre de leurs extrémités, au deuxième gabarit (3') dudit dispositif (1).

17. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comporte huit barreaux (16) disposés de telle sorte que :

- au niveau de chaque angle de ladite maille sont fixés deux barreaux (16), par l'une de leurs extrémités,

- deux barreaux (16) fixés à deux angles adjacents sont liés, par leur autre extrémité, à une même barre (2) dudit dispositif (1).

18. Structure de génie civil en portique comprenant des poutres (10) sensiblement horizontales et des poteaux (11) sensiblement verticaux formant des mailles élémentaires sensiblement rectangulaires, ladite structure comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 13, caractérisée en ce que le dispositif (1) est positionné au niveau de l'intersection entre poutres (10) et poteaux (11), les barres (2) du dispositif (1) étant fixées sensiblement horizontalement sur les poutres (10) et les bras (19) étant fixés sensiblement verticalement sur les poteaux (11).

19. Structure de génie civil comprenant au moins deux parties (20, 21) entre lesquelles sont placés des isolateurs sismiques (22), et comprenant au moins un dispositif (1) selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont fixés sur une première partie (21) de ladite structure, et en ce que l'extrémité (23) de la barre (2) qui n'est pas liée aux moyens de guidage est apte à coulisser dans une glissière (24) fixée sur une deuxième partie (20) de ladite structure.

20. Structure de génie civil comprenant au moins deux parties (20, 21) et au moins un dispositif (1) selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que la partie centrale du dispositif (1) située vers l'extrémité commune des barres (2) est liée à un appareil d'appui (30) fixé à une partie (20) de la dite structure, et en ce que l'extrémité de chacun des bras (19) et/ou des barres (2) qui n'est pas liée aux moyens de guidage est apte à coulisser dans une glissière (24) fixée sur une autre partie (21) de ladite structure.

Dessins