BE1009106A6 - Dalle autoportante creuse pouvant etre produite industriellement. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne la réalisation d'une dalle autoportante creuse par assemblage de deux feuilles déformées décrites par le modèle no 24.043-00 qui a été déposé le 5 août 1993 ou d'un modèle analogue. Pour réaliser une dalle autoportante creuse, il faut créer des déformations en creux dans deux feuilles planes en maintenant autour de ses formes des bandes continues plates ou bombées qui joueront le même rôle que la semelle d'une poutre en I. Les deux feuilles seront ensuite assemblées fixement dos à dos en plaçant le fond des creux d'une feuille en quinconce sur les fonds des creux de l'autre feuille. La dalle autoportante est très résistante pour un poids faible, elle est économique et maniable. La transmission de l'effort tranchant ou la résistance à la flexion se faisant dans les différentes directions des bandes, orthogonales ou non, permet par la décomposition vectorielle des forces de se faire dans toutes les directions du plan de la dalle. Le fond des creux embossés dans les feuilles n'a pas d'effet sur la résistance de la dalle autoportante creuse sinon de consolider l'assemblage. Ces fonds peuvent être ôtés sur une partie importante sans nuire à la...

Description

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  Dalle autoportante creuse pouvant être produite industriellement. L'invention concerne la réalisation d'une dalle autoportante creuse par assemblage de deux feuilles déformées décrites par le modèle n  24. 043-00 qui a été déposé le 5 août 1993 ou d'un modèle analogue tel que ci-après remplissant les mêmes fonctions. 



  Une caractéristique de l'évolution des civilisations est la capacité de se protéger et de bâtir. Les temples égyptiens, les parois, les ponts-levis, les chaussées romaines, les panneaux solaires des satellites et la navette spatiale constituent toujours une performance de construction utilisant les dernières technologies connues. 



  Des cavernes aux cathédrales, les procédés ont considérablement évolué. Plus près de nous, force est de reconnaître que l'appareillage de briques, de blocs, de poutres et de hourdis, de pannes et chevrons n'a guère changé ces dernières décennies sinon les dalles pleines sur coffrages (perdus ou non). 



  La tôle ondulée translucide ou non est un matériau fort remarquable mais sa stabilité n'est effective que dans un seul axe et nécessite que le déplacement perpendiculaire résultant soit contrecarré. L'idéal serait d'offrir cette résistance dans les deux directions. C'est à cela que répond la structure qui utilise le modèle BENELUX cité ci-avant ou des modèles semblables. 



  Contrairement aux panneaux sandwichs, à la structure en nid d'abeille, aux structures obtenues par l'assemblage de tubes parallèles placés côte à côte ou à bulles, la compression transversale, l'effort tranchant et l'effort rasant sont 

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 correctement repris dans notre invention, dans toutes les directions. La structure à tubes offre une résistance fort différente selon l'axe du plan choisi. 



  Pour réaliser une dalle autoportante creuse, il faut créer des déformations en creux dans deux feuilles planes en maintenant autour de ses formes des bandes continues plates ou bombées qui joueront le même rôle que la semelle d'une poutre en I. Les deux feuilles seront ensuite assemblées fixement dos à dos en plaçant le fond des creux d'une feuille en quinconce sur au moins trois fonds des creux de l'autre feuille. Les bandes continues jouant le rôle de semelle se trouvent alors espacées par l'épaisseur de la dalle. 



  L'épaisseur de la dalle est égale à la somme des profondeurs des creux de chaque feuille depuis les bandes continues jusqu'aux points centraux des assemblages. C'est la position en quinconce des fonds des creux qui permet de transférer les efforts variables sur les bandes d'une feuille vers l'autre feuille, ce que l'on appelle l'effort tranchant. 



  La transmission de l'effort tranchant ou la résistance à la flexion se faisant dans les différentes directions des bandes, orthogonales ou non, permet par la décomposition vectorielle des forces de se faire dans toutes les directions du plan de la dalle. Le point faible de la dalle creuse est sa moins grande résistance au percement transversal, perpendiculaire à la dalle. 



  Si cette résistance est souhaitée, ainsi que dans tous les cas où l'on souhaite éliminer l'aspect gaufré extérieur de la dalle autoportante creuse, une feuille peut être fixée continûment sur la face pour remédier à cet aspect. En agissant ainsi, on consolide d'autant la résistance à la flexion de la dalle. 

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  Le fond des creux embossés dans les feuilles n'a pas d'effet sur la résistance de la dalle autoportante creuse sinon de consolider l'assemblage. Ces fonds peuvent être ôtés sur une partie importante sans nuire à la résistance. Comme les fonds des creux d'une feuille ne sont pas en face des fonds des creux de l'autre feuille de la dalle autoportante creuse, il se fait que ce qui traverse le fond des creux d'une feuille arrive sur l'intérieur des bandes continues et s'écoule le long de ces bandes continues. 



  L'air par contre peut par pression longer les parois des creux à l'intérieur de la dalle autoportante creuse et rejoindre les fonds troués de l'autre feuille. 



  Il est à remarquer que les bandes étant continues, il est assez facile de remplir la tôle de matières lui donnant des propriétés particulières. Dans les pays en voie de développement, les murs pourraient être remplis de sable fin pour augmenter la masse des parois. La forme des creux est favorable à rompre la transmission des bruits. Par contre les feuilles creuses peuvent faciliter la propagation des vibrations. Des enduits insonorisants peuvent être projetés sur les faces internes des feuilles avant ou après l'assemblage sans nuire à l'assemblage évidemment. 



  Si les fonds des creux des deux feuilles sont percés et si des feuilles plates sont fixées sur les faces externes de la dalle autoportante creuse, en injectant un isolant le long des bandes continues, c'est toute la dalle creuse qui se remplira de cet isolant. 



  Si la résistance demandée n'est pas importante, les fonds des creux d'une feuille peuvent être assemblés sur une feuille non embossée. Le principe est le même avec une épaisseur de la dalle autoportante creuse moindre mais les principes de la résistance subsistent avec un moment d'inertie réduit. 

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 Le type de produit proposé permet de créer une surface ou de fermer un volume avec un seul élément léger attaché par trois points non alignés. La structure spatiale légère répond à un besoin important pour lequel une solution exhaustive et économique n'a pas encore été proposée. 



  Le matériau peut se présenter sous différentes formes selon l'habillage et la finition demandée. Il contiendra de préférence deux feuilles embossées et solidarisées qui lui offre un rapport de la résistance vis-à-vis du poids particulièrement élevé dans les deux directions du plan. 



  Les caractéristiques essentielles sont d'une part, une très grande résistance à la flexion, à la traction, à la torsion et à la compression dans les trois axes et d'autre part une légèreté remarquable permettant sa mise en oeuvre manuellement ou avec une poulie de renvoi attachée à un point fixe ou sur un trépied. 



  Si la dalle autoportante est rendue perméable à l'air et imperméable à l'eau elle sera recherchée pour des surfaces habitables, de sport, certains hangars ou pour des habitations confortables et économiques en pays chaud. 



  La structure peut être fournie en panneaux standards ou préfabriqués, à assembler pour des conteneurs ou des abris. Une maison économique pourrait être entièrement construite en panneaux pré-revêtus et pré-équipés à déployer dans lesquels portes et fenêtres pourront être découpées aux endroits voulus, dans des zones prévues sans nécessiter de linteau. 



  Le matériau permet d'offrir au besoin, une excellente isolation à   l'eau, à l'humidité,   à la lumière, à la vue, au vent, aux bruits, aux odeurs, à la chaleur, au feu et aux insectes. Les bruits 

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 transmis ou réverbérés peuvent être particulièrement bien absorbés. Le panneau peut à lui seul offrir un bel aspect esthétique ou tout autant   l'étanchéité   et le drainage entre le mur et les terres. Il peut également servir au soutènement des terres avec des tirants ancrés à distance. 



  Son usage peut se généraliser pour réaliser : des toitures sans l'infrastructure en pannes et chevrons ; des planchers sans poutrelles et hourdis ni refendages et solives ; des murs prérevêtus intérieurement et extérieurement ; des dalles de recouvrement ; des portes ; des palettes de chargement ; des récipients de toute taille et des ouvrages plus importants en changeant l'échelle de réalisation. 



  Les avantages sont nombreux puisque le produit répond à une demande qui n'est, aujourd'hui, pas satisfaite. Il peut être finalisé régionalement nécessitant peu de matières importées. 



  La légèreté et la capacité de production massive conduisent à un produit qui reste bon marché, offrant un rapport coût/résistance très attractif. La légèreté et l'absence d'infrastructure intermédiaire offrent des constructions spécialement économiques. 



  L'ordre de grandeur de l'épaisseur hors tout d'une dalle posée horizontalement sera de 2 à 5 % de la plus petite portée selon la surcharge transversale à supporter et la proportion de vide atteindra environ 95% pour la structure proprement dite, c'est- à-dire sans revêtement extérieur. L'épaisseur de la feuille embossée sera d'environ 0,4   à 2 %   de l'épaisseur de la dalle finie. Plus ce coefficient grandi et plus diminue l'avantage de la structure. Ces estimations sont purement indicatives et dépendront effectivement de l'objectif fixé. Pour augmenter la 

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 résistance, il faut augmenter l'épaisseur de la dalle en même temps que celle de ces feuilles constituantes. 



  Parmi les types de modèles offrant les caractéristiques de la dalle autoportante, nous trouvons tous les embossements en forme de pyramides tronquées à trois, quatre, cinq faces et plus. 



  Il existe plusieurs procédés d'assemblage : à la colle, par soudage, par fusion, par haute fréquence, avec des rivets ou autogène. Lorsque le procédé d'assemblage n'offre pas une résistance suffisante à l'effort tranchant (rasant), d'autres modèles peuvent être employés que celui référencé ci-avant qui accroissent la surface d'assemblage et transforment la zone d'assemblage plane et parallèle au plan neutre de la dalle en une zone d'assemblage avec des flancs d'appuis non parallèles à la dalle. Des essais tout à fait concluants ont été réalisés avec des surfaces sphériques convexes-concaves se positionnant facilement lors de l'assemblage à la résine époxy. 



  En utilisant la même structure sur des formes cylindriques ou non développables, on peut réaliser des coques très résistantes. A titre d'exemple, cette technique serait applicable aux coques de bateaux. 



  La figure 1 montre en grisé les zones sphériques qui ont été réalisées et le plat intermédiaire coïncide ici avec le plan neutre de la dalle. La figure 2 montre une forme en losange, pour l'assemblage, non parallèle au plan neutre de la dalle. Ici, le plan au fond du prisme tronqué embossé d'une feuille vient utilement consolider l'autre feuille au croisement des nervures orthogonales. La figure 3 représente l'utilisation d'une forme éllipsoïdale satisfaisant à la même transmission des forces.

Claims (9)

1. EMI7.1

   Revendications 1. L'invention concerne la réalisation d'une dalle autoportante creuse par assemblage de deux feuilles déformées décrites par le modèle n 24. 043-00 ou des modèles décrits ci-après. Les caractéristiques essentielles sont d'une part, une très grande résistance à la flexion, à la traction, à la torsion et à la compression dans les trois axes et d'autre part une légèreté remarquable permettant sa mise en oeuvre facilement.
2. 2. La dalle autoportante creuse s'obtient par des déformations en creux dans deux feuilles planes qui maintiennent autour de ses formes des bandes continues plates ou bombées qui joueront le même rôle que la semelle d'une poutre en I. Les deux feuilles sont ensuite assemblées fixement dos à dos en plaçant le fond des creux d'une feuille en quinconce sur des fonds de creux de l'autre feuille. Les bandes continues jouant le rôle de semelle se trouvent alors espacées par l'épaisseur de la dalle. C'est la position en quinconce des fonds des creux qui permet de transférer les variations d'effort sur les bandes d'une feuille vers l'autre feuille. La résistance à la flexion se faisant dans les directions non parallèles des bandes, par décomposition des forces elle peut se faire dans toutes les directions du plan de la dalle.
3. 3. Dans le cas où une résistance à la perforation est souhaitée où que l'on souhaite éliminer l'aspect gaufré extérieur de la dalle une feuille peut être fixée continûment sur la face pour y remédier.
4. 4. Le fond des creux embossés dans les feuilles n'a pas d'effet significatif sur la résistance de la dalle autoportante creuse 1 sinon d'assurer l'assemblage. Ces fonds peuvent être ôtés sur une partie importante sans nuire à la résistance. Comme les fonds des <Desc/Clms Page number 8> creux d'une feuille ne sont pas en face des fonds des creux de l'autre feuille de la dalle autoportante creuse, il se fait que ce qui traverse le fond des creux d'une feuille arrive sur l'intérieur des bandes continues et peut écouler le long de ces bandes continues. L'air peut par pression longer les parois des creux à l'intérieur de la dalle autoportante creuse et s'échapper au travers des fonds troués de l'autre feuille : la dalle autoportante est rendue perméable à l'air et imperméable à l'eau.
5. 5. Il est à remarquer que les bandes étant continues, il est assez facile de remplir la tôle de matières lui donnant des propriétés particulières. Les murs pourraient être remplis de sable fin ou d'enduits insonorisants. Si les fonds des creux des deux feuilles sont percés et que des feuilles planes sont fixées sur les faces externes de la dalle autoportante creuse, en injectant un produit le long des bandes continues, c'est toute la dalle creuse qui se remplira.
6. 6. Le type de produit proposé permet de créer une surface ou de fermer un volume avec un seul élément léger attaché par trois points non alignés, sans infrastructure. Le matériau peut se présenter sous différentes formes, en panneaux standards ou préfabriqués, à assembler. Les fonds des creux d'une feuille peuvent être assemblés sur une feuille non embossée mais l'inertie sera réduite.
7. 7. Le matériau permet d'offrir au besoin, outre la résistance et la légèreté, une excellente isolation à l'eau, à l'humidité, à la lumière, à la vue, au vent, aux bruits transmis ou réverbérés, aux odeurs, à la chaleur, au feu et aux insectes. Le panneau peut offrir un aspect esthétique, enterré il peut servir au drainage ou au soutènement des terres avec des tirants ancrés. Son usage peut se généraliser à des toitures, des planchers, des murs, des <Desc/Clms Page number 9> importants en changeant l'échelle de réalisation. Il peut être finalisé régionalement. La légèreté et l'absence d'infrastructure intermédiaire offrent des constructions spécialement économiques.
8. 8. Parmi les types de modèles offrant les caractéristiques de la dalle autoportante, nous trouvons tous les embossements en forme pyramidale régulière ou non, tronquée à trois faces et plus. Il existe plusieurs procédés d'assemblage : à la colle, par soudage, par fusion, par haute fréquence, avec des rivets ou autogène, etc.

   D'autres modèles peuvent être employés qui accroissent la surface d'assemblage et transforment la zone d'assemblage plane et parallèle au plan neutre de la dalle en une zone d'assemblage avec des flancs d'appuis non parallèles à la dalle.
9. 9. En utilisant la même structure sur des formes non planes on peut réaliser des coques légères très résistantes.