Dispositif de mise en tension d'une membrane de recouvrement

Abstract

 Dispositif de liaison (1) entre une structure de bâtiment (140) et un élément de charpente (150, 170, 170') assurant la mise en forme d'une membrane de couverture (140) souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment (130), le dispositif de liaison (1) comprenant :
- des moyens de déplacement exerçant une translation de l'élément de charpente contre la membrane de couverture (140) pour réaliser une mise en tension dans une plage initiale de la membrane de couverture (140) et pour réaliser la mise en forme de celle-ci, et
- des moyens de réserve de précontrainte élastique permettant de compenser un fluage de la membrane de couverture par un déplacement du dispositif de liaison maintenant dans la plage de tension initiale dans la membrane de couverture.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de mise en tension de membrane de couverture souple de batiment.

[0002] Dans le domaine de la construction, il est connu de realiser la couverture d'une struture avec une membrane souple qui est mise en tension.

[0003] Cette technologie présente de nombreux avantages. Elle permet notamment une mise en place rapide et présente des couts de réalisation très inférieurs à ceux des techniques traditionnelles.

[0004] Un des principes technologiques d'un batiment à couverture à membrane consiste à réaliser une charpente avec des arcs qui vont mettre en tension la membrane souple comme le décrit par exemple le document FR-A-2 835 273.

[0005] Il subsiste cependant un point sur lequel la technologie de la couverture par membrane souple demeure insatisfaisante.

[0006] En effet, la membrane de converture est posée sur une structure et est mise en tension dans une plage de tension initiale déterminée notamment en fonction des caractéristiques mécaniques de la membrane. Or, on constate que la membrane de couverture peut avoir tendance à connaitre des pertes de tension au cours du temps sous l'action du vent, du poids de la neige et autres intempéries ; ces phénomènes causent fluage, relaxation, variation dimensionnelles etc dans la membrane même. La détente de la membrane de couverture qui se produit au cours des premiers mois de vie de la couverture et la perte de la tension initiale qui s'ensuit est irréversible et nécessite une intervention humaine pour une remise en tension de la membrane.

[0007] Or, cette intervention sur site peut s'avérer complexe à réaliser en particulier sur des batiments de grande hauteur puisqu'il faut prévoir des équipements de type nacelle pour amener un opérateur au niveau des arcs de support.

[0008] Dans ce contexte technique, l'invention vise à fournir un dispositif permettant de maintenir dans une membrane souple de couverture dans la plage de tension qui lui a été initialement conférée.

[0009] La présente invention concerne un dispositif de liaison entre une structure de bâtiment et un élément de charpente assurant la mise en forme d'une membrane de couverture souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment. De plus, le dispositif de liaison comprend :

• des moyens de déplacement exerçant une translation de l'élément de charpente contre la membrane de couverture pour réaliser une mise en tension dans une plage de tension initiale de la membrane de couverture (140) et pour réaliser la mise en forme de celle-ci, et
• des moyens de réserve de précontrainte élastique permettant de compenser un fluage de la membrane de couverture par un déplacement du dispositif de liaison maintenant la membrane de couverture, dans la plage de tension initiale.

[0010] Ainsi, l'invention incorpore une réserve de précontrainte qui est mise à profit pour compenser la détente de la membrane de couverture. Le dispositif selon l'invention permet ainsi de conserver la tension de la toile dans la plage qui lui a été initialement conférée.

[0011] Selon un aspect de l'invention, le dispositif de liaison comprend un sous ensemble fixe destiné à être fixé à la structure du bâtiment, un sous ensemble mobile par rapport au sous ensemble fixe, destiné à être relié à l'élément de charpente, permettant de placer le sous ensemble mobile par rapport au sous ensemble fixe dans une position dans laquelle l'élément de charpente réalise une mise en tension initiale de la membrane de couverture et un élément élastique interposé entre le sous élément fixe et le sous élément ajustable formant une réserve de précontrainte compensant le fluage de la membrane de couverture.

[0012] Dans une forme de réalisation, l'élément de charpente comprend un arc dont chaque extrémité est reliée à un sabot, chacun des sabots étant connecté à un corps de fixation relié à la structure de bâtiment.

[0013] Selon une disposition de l'invention, la tige filetée est interposée entre le sabot et le corps de fixation pour translater le sabot par rapport au corps de fixation et en ce que l'élément élastique est interposée entre le sabot et le corps de fixation.

[0014] En pratique, l'élément élastique comprend un empilement de rondelles élastiques Belleville qui sont engagées sur la tige filetée.

[0015] Dans une autre forme de réalisation, l'élément de charpente comprend un arc souple dont chaque extrémité est engagée dans un fourreau, chaque fourreau étant connecté à un corps de fixation relié à la structure de bâtiment.

[0016] Il peut être prévu que la tige filetée soit interposée entre le fourreau et le corps de fixation pour translater le fourreau par rapport au corps de fixation et en ce que l'élément élastique est interposée entre le fourreau et le corps de fixation.

[0017] En pratique, le fourreau peut comprendre, au moins, un palier et le corps de fixation peut comprendre au moins une chape, le dispositif comprenant de plus un axe pourvu d'un perçage engagé dans le palier et une tige reliée à la chape, la tige étant engagée dans le perçage, des rondelles élastiques Belleville étant engagées sur la tige entre l'axe et un écrou.

[0018] Selon un autre aspect de l'invention concernant une structure de bâtiment présentant une poutre et un élément de charpente assurant la mise en forme d'une membrane de couverture souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment, le dispositif est interposée entre la poutre et l'élément de charpente.

[0019] Selon une possibilité, l'élément de charpente comprend une calotte formant un appui ponctuel sur la membrane de couverture.

[0020] Selon une autre possibilité, l'élément de charpente comprend un arc formant un appui curviligne conférant à la membrane de couverture une double courbure.

[0021] D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante de plusieurs modes de réalisation de celle-ci, donnés à titre d'exemple non limitatifs et faits en référence aux dessins annexés.

La figure 1 est une vue générale d'un batiment équipé d'une couverture en membrane souple ;

La figure 2 est une vue en perspective illustrant le dispositif par le dessous selon un mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 est une vue en coupe du dispositif montré à la figure 2.

Les figures 4 et 5 représentent en perspective un autre mode de réalisation de l'invention

La figure 6 est une vue éclatée du dispositif montré aux figures 4 et 5.

Les figures 7 et 8 montrent schématiquement le dispositif respectivement des figures 3, 4 et des figures 4, 5, 6.

Les figures 9 et 10 montrent schématiquement deux autres implantations possibles du dispositif selon l'invention.

[0022] Dans la suite de la description, par souci de simplification, des éléments identiques, similaires ou équivalents aux différents modes de réalisation portent les mêmes références numériques.

[0023] La figure 1 montre en perspective un bâtiment 100 doté d'une membrane de couverture 110 souple.

[0024] Ce bâtiment 100 possède une structure qui peut être, par exemple, réalisée en bois. Comme cela apparait sur la figure 1, la structure de ce bâtiment peut comprendre des montants 120 verticaux et qui supportent des poutres 130 horizontales. Dans l'exemple de construction montré à la figure 1, la membrane de couverture 110 est fixée longitudinalement et transversalement sur les poutres 130. Pour cela il est prévu des profilés 150 que l'on peut voir à une plus grande échelle à la figure 3. La mise en tension de la membrane de couverture 110 est réalisée par des arcs 140. Le bâtiment peut de plus comprendre des solives 160 qui s'étendent entre deux poutres 130.

[0025] Les figures 2 et 3 illustrent une première forme de réalisation d'un dispositif 1 de mise en tension selon l'invention qui comprend schématiquement un sous ensemble fixe lié à une poutre 130 et un sous ensemble mobile par rapport au sous ensemble fixe.

[0026] Ainsi, le dispositif 1 de mise en tension comprend un corps de réception 2 d'un pied 3 d'arc coopérant avec des moyens de poussée. Le corps de réception 2 est fixé à la poutre 130, par exemple, par des tiges 4.

[0027] Le corps de réception 2 présente deux joues 6 dans chacune desquelles est réalisée une lumière 7. On note également la présence d'une entaille 8 dans chacune des joues 6. Les entailles 8 servent à recevoir une plaque d'appui 9 en U dont la fonction apparaitra plus loin.

[0028] Le pied de l'arc 3 présente un sabot 5 dont les dimensions sont adaptées pour un engagement dans le corps de fixation 2.

[0029] Le sabot 5 possède une paroi interne 12 par exemple mécano-soudée.

[0030] La liaison entre le sabot 5 et le corps de fixation 2 se fait par un axe 13 qui passe à travers des deux perçages réalisés dans le sabot 5 et à travers les lumières 7 du corps de fixation 2. Un écrou et une rondelle permettent le maintien de l'axe 13.

[0031] Comme on le voir à la figure 3, la plaque d'appui 9 comprend un perçage, dépourvu de pas de vis, dans lequel est engagée une tige 14 filetée à son extrémité. La tige 14 vient en appui contre le sabot 5. Un écrou 15 et un élément élastique composé d'un empilement de rondelles Belleville 16 sont engagés sur la tige 14 dans une configuration où l'empilement de rondelles 16 est intercalé entre la plaque d'appui 9 et l'écrou 15 de sorte à pouvoir être comprimé. Les moyens de poussée constitués de la tige 14, de l'empilement de rondelles Belleville 16 et l'écrou 15 sont ainsi intercalés entre la plaque d'appui 9 du corps de réception 2 et le pied de l'arc 3 de sorte à pouvoir exercer une poussée sur le pied 3 de l'arc. Les rondelles Belleville 15 présentent une réserve de tension qui est mise à profit lors de l'inévitable détente de la membrane de couverture. On peut rappeler que la membrane de couverture 110 est typiquement disposée sur des arcs allant jusqu'à 6 m de long.

[0032] Dans l'exemple de réalisation montré aux figures 4 à 6, l'arc qui va assurer la mise en tension de la membrane de couverture 110 est un arc 140' - de préférence souple - qui est engagé à chacune de ses extrémités dans un fourreau 22.

[0033] Dans cette forme de réalisation de l'invention, un corps de fixation 2' - par exemple mécano soudé - est placé en applique contre une poutre 130. Le corps de fixation possède deux joues 6'. Le corps de fixation est, de plus, doté d'une chape 21.

[0034] Dans cette forme de réalisation de l'invention, le pied de l'arc est donc constitué d'un fourreau 22 qui est doté d'une fourchette 23. La fourchette 23 comprend elle-même deux paliers 24 coaxiaux.

[0035] La liaison entre le pied de l'arc 140 et la poutre 130 se fait grâce à (i) un axe 26 qui est doté d'un perçage 27 débouchant et (ii) grâce à une tige 14' qui est dotée d'un oeillet 29 à l'une de ses extrémités et est dotée d'un filetage 30 à sa seconde extrémité.

[0036] La liaison se fait en engageant l'axe 26 dans les paliers 24 et positionnant le perçage 27 entre les deux paliers 24.

[0037] La tige 14' est reliée à la chape 21 ; pour cela un boulon 32 est engagé dans la chape 21 et l'oeillet 29.

[0038] L'extrémité filetée 30 de la tige 14' est insérée dans le perçage 27 de l'axe 26. L'axe 26 est guidé latéralement par les joues 6'.

[0039] Des rondelles Belleville 16' sont engagées sur l'extrémité 30 de la tige 14' et sont retenues par un écrou 34 de préférence auto freiné.

[0040] Les rondelles Belleville forment ainsi une réserve de contrainte élastique qui permet de compenser un fluage de la membrane de couverture.

[0041] Bien que non illustré sur les figures, il est entendu que l'arc supportant la membrane de couverture 110 comprend au moins deux pieds d'arc 3 dotés chacun d'un dispositif 1 de mise en tension selon l'invention de sorte à appliquer une tension équilibrée dans la membrane de couverture et de sorte à ce que la réserve de contrainte de qui est présente dans chaque dispositif de liaison se libère de façon équilibrée.

[0042] Ainsi, le dispositif 1 selon l'invention permet la remise en tension d'une membrane après fluage selon un procédé simple, fiable, peu coûteux, qui ne nécessite pas d'intervention de maintenance.

[0043] La figure 7 montre schématiquement le comportement d'une membrane de couverture équipé d'un dispositif de liaison tel que celui montré aux figures 2 et 3 tandis que la figure 8 montre le comportement d'une membrane de couverture équipé d'un dispositif de liaison tel que celui montré aux figures 4 à 6.

[0044] Les figures 9 et 10 montrent une variante de l'invention dans laquelle la structure de bâtiment présente une poutre 180 et un élément de charpente 170 ou 170' assurant la mise en forme d'une membrane de couverture 140 souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment ; le dispositif de liaison qui est interposée entre la poutre et l'élément de charpente. L'élément de charpente dans la variante de réalisation de la figure 9 est un arc formant un appui curviligne conférant à la membrane de couverture une double courbure. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 10, l'élément de charpente 170 assure un appui ponctuel. Dans ces deux formes de réalisation, un élément élastique est interposé entre la structure du bâtiment et l'élément de charpente pour former une réserve de contrainte qui se libère progressivement et compense le fluage de la membrane au cours de ses premiers mois de pose.

[0045] Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle comprend tous les équivalents techniques et les variantes des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

Revendications

1. Dispositif de liaison (1) entre une structure de bâtiment (140) et un élément de charpente (150, 170, 170') assurant la mise en forme d'une membrane de couverture (140) souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment (130), le dispositif de liaison (1) comprenant :

- des moyens de déplacement exerçant une translation de l'élément de charpente contre la membrane de couverture (140) pour réaliser une mise en tension dans une plage de tension initiale de la membrane de couverture (140) et pour réaliser la mise en forme de celle-ci, et

- des moyens de réserve de précontrainte élastique permettant de compenser un fluage de la membrane de couverture par un déplacement du dispositif de liaison maintenant la membrane de couverture, dans la plage de tension initiale.

2. Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de liaison comprend un sous ensemble fixe destiné à être fixé à la structure du bâtiment, un sous ensemble mobile par rapport au sous ensemble fixe, destiné à être relié à l'élément de charpente, permettant de placer le sous ensemble mobile par rapport au sous ensemble fixe dans une position dans laquelle l'élément de charpente réalise une mise en tension initiale de la membrane de couverture (110) et un élément élastique interposé entre le sous élément fixe et le sous élément ajustable formant une réserve de précontrainte compensant le fluage de la membrane de couverture.

3. Dispositif de liaison selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de charpente comprend un arc (140) dont chaque extrémité est reliée à un sabot (5), chacun des sabots (5) étant connecté à un corps de fixation (2) relié à la structure de bâtiment.

4. Dispositif de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une tige (14) filetée est interposée entre le sabot (5) et le corps de fixation (2) pour translater le sabot (5) par rapport au corps de fixation (2) et en ce que l'élément élastique est interposée entre le sabot (5) et le corps de fixation (2).

5. Dispositif de liaison selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément élastique comprend un empilement de rondelles (16) élastiques Belleville qui sont engagées sur la tige (14) filetée.

6. Dispositif de liaison selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de charpente comprend un arc souple (140') dont chaque extrémité est engagé dans un fourreau (22), chaque fourreau (22) étant connecté à un corps de fixation (2') relié à la structure de bâtiment.

7. Dispositif de liaison selon la revendication 6, caractérisé en ce que tige filetée (14') est interposée entre le fourreau (22) et le corps de fixation (2') pour translater le fourreau (22) par rapport au corps de fixation (2') et en ce que l'élément élastique est interposée entre le fourreau (22) et le corps de fixation (2').

8. Dispositif de liaison selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fourreau (22) comprend au moins un palier (24) et en ce que le corps de fixation (2') comprend au moins une chape (21), le dispositif comprenant de plus un axe (26) pourvu d'un perçage (27) engagé dans le palier (24) et une tige (14') reliée à la chape (21), la tige (14') étant engagée dans le perçage (27), des rondelles élastiques Belleville étant engagées sur la tige (14') entre l'axe (26) et un écrou (34).

9. Dispositif de liaison selon la revendication 1 ou la revendication 2 entre une structure de bâtiment présentant une poutre et un élément de charpente assurant la mise en forme d'une membrane de couverture souple retenue à sa périphérie sur ladite structure de bâtiment, caractérisé en ce que le dispositif est interposée entre la poutre et l'élément de charpente.

10. Disposition de liaison selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de charpente comprend une calotte formant un appui ponctuel sur la membrane de couverture.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de charpente comprend un arc formant un appui curviligne conférant à la membrane de couverture une double courbure.

Dessins