FR2539161A1 - Method and assembly for forming a structure of buildings, of edifices or the like by means of rigid elongate elements - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé et un ensemble pour la réalisation d'une structure de bâtiments, d'édifices ou analogue à l'aide d'éléments longiformes rigides.The present invention relates to a method and an assembly for producing a structure of buildings, edifices or the like using rigid elongated elements.
On connaît déjà de tels procédés et dispositifs permettant d'ériger des constructions ou structures par assemblage de barres à leurs extrémités, à l'aide d'organes de liaison formant les noeuds de la structure et solidarisant les barres entre elles.We already know such methods and devices for erecting constructions or structures by assembling bars at their ends, using connecting members forming the nodes of the structure and securing the bars together.
Les procédés et dispositifs connus présentent des incon vénients. The known methods and devices have drawbacks.
En effet, afin de permettre un montage facile et rapide de la structure, certains procédés connus font appel à des moyens de liaison très simples et donc fragiles, qui n'autorisent donc pas la réalisation de structures compliquées et de hauteur élevée. Inversement, d'autres procédés connus utilisent des organes de solidarisation des barres permettant de réaliser des structures relativement importantes, mais au prix d'une complexité de fabrication et de montage d'une part, et d'un alourdissement de la structure d'autre part. On aboutit donc dans le premier cas à des structures relativement simples à mettre en oeuvre mais très fragiles et limitées dans leur variété. Dans le second cas, on peut réaliser des structures relativement importantes mais de manière longue et difficile, avec les conséquences de pertes de temps et d'argent qui en découlent.Indeed, in order to allow easy and rapid assembly of the structure, certain known methods use very simple and therefore fragile connection means, which therefore do not allow the production of complicated structures and of high height. Conversely, other known methods use members for fastening the bars making it possible to produce relatively large structures, but at the cost of a complexity of manufacture and assembly on the one hand, and a weighting of the structure on the other go. In the first case, we therefore arrive at structures that are relatively simple to implement but very fragile and limited in their variety. In the second case, relatively large structures can be produced, but in a long and difficult way, with the consequences of wasted time and money.
En outre, les procédés et dispositifs connus présentent généralement le défaut commun, quel que soit la complexité atteinte par les moyens de liaison, de ne permettre l'érection que de structures peu variées et limitées dans le nombre de possibilités. Ce défaut est particulièrement gênant dans la mesure où ces structures, réalisées à l'aide de ce type de procédés et dispositifs, visent à échapper aux formes classiques des constructions existantes, de forme parallélépipédique dans l'immense majorité des cas.In addition, the known methods and devices generally have the common defect, whatever the complexity reached by the connecting means, of allowing erection only of structures that are not very varied and limited in the number of possibilities. This defect is particularly troublesome insofar as these structures, produced using this type of process and device, aim to escape the conventional forms of existing constructions, of rectangular shape in the vast majority of cases.
La présente invention remédie à ces inconvenients et concerne un procédé pour la réalisation de structure de bâtiments, d'édifices ou analogues par assemblage d'éléments longiformes rigides, de conception et de montage aisé, permettant de nombreuses possibilités dans la forme et l'aspect des structures réalisables, tout en assurant à celles-ci une solidité et une stabilité remarquables.The present invention remedies these drawbacks and relates to a method for producing the structure of buildings, edifices or the like by assembling rigid longiform elements, of easy design and assembly, allowing numerous possibilities in shape and appearance. achievable structures, while providing them with remarkable solidity and stability.
A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la réalisation d'une structure de batilments, d'édifices de construction ou analogues, par assemblage d'éléments de base longiformes rigides, est caractérisé en ce que l'on assemble des éléments de base sensiblement identiques quatre à quatre par leur extrémité de manière à former une pluralité de losanges dont les angles intérieurs sont susceptibles de varier par déformation de chaque losange dans son plan, en ce que l'on solidarise ensuite, par des moyens de solidarisation, les losanges les uns aux autres par leur côté de manière que chaque côté d'un losange soit relié à un côté et à un seul d'un autre losange voisin, en conformant ainsi un polyèdre à facettes quadrangulaires et constitué de rangées parallèles de losanges en nombre égal et de forme identique pour chaque rangée, tous les sommets communs à deux losanges voisins appartenant à une meme rangée étant disposés dans un même plan, les angles intérieurs de chaque losange d'une part, et les angles que .forment le plan de chaque losange avec le plan d'un losange contigu d'autre part, étant déterminés en fonction de l'un au moins des paramètres de ladite structure tel que par exemple, son angle de pente au sommet, sa surface au sol, sa hauteur totale, le nombre de losanges nécessaires. To this end, according to the invention, the method for producing a structure of buildings, construction buildings or the like, by assembling rigid long uniform base elements, is characterized in that elements are assembled substantially identical base four to four by their end so as to form a plurality of rhombuses whose internal angles are likely to vary by deformation of each rhombus in its plane, in that one then secures, by securing means, the diamonds to each other by their side so that each side of a rhombus is connected to one side and to only one of another neighboring rhombus, thus conforming a polyhedron with quadrangular facets and consisting of parallel rows of diamonds in equal number and identical shape for each row, all the vertices common to two neighboring diamonds belonging to the same row being arranged in the same plane, the interior angles of each diamond of a pa rt, and the angles which form the plane of each rhombus with the plane of a contiguous rhombus on the other hand, being determined as a function of at least one of the parameters of said structure such as, for example, its angle of slope at the top, its surface on the ground, its total height, the number of diamonds required.
On obtient ainsi une structure dont le volume intérieur est délimité par une pluralité de losanges, par définition plans. Les possibilités de réalisation sont tres importantes,puisqu'il suffit de faire varier (même d'une faible valeur) soit l'une des valeurs des angles des losanges contigus entre eux, soit l'angle intérieur des losanges, pour obtenir une structure différente. I1 est à noter que la variation de l'un de ces angles entraîne la modification des autres.Le nombre de losanges assemblable peut etre très important, augmentant par là les possi hi.lités de variations
Selon une forme préférée de mise en oeuvre, on assemble les losanges de manière à conformer une structure en polyèdre dont le sommet est constitué par la réunion de losanges assemblés en étoile et reposant eux-mêmes sur des losanges inférieurs disposés selon des rangées, sensiblement horizontales formant des étages réguliers, les angles que forment les plans des losanges d'un même étage par rapport à la verticale étant identiques entre eux, et différents d'un étage à l'autre.A structure is thus obtained, the interior volume of which is delimited by a plurality of diamonds, by definition planes. The possibilities of realization are very important, since it suffices to vary (even by a small value) either one of the values of the angles of the diamonds contiguous to each other, or the interior angle of the diamonds, to obtain a different structure . It should be noted that the variation of one of these angles results in the modification of the others. The number of assembled diamonds can be very large, thereby increasing the possibilities of variations.
According to a preferred form of implementation, the diamonds are assembled so as to conform to a polyhedron structure, the apex of which is formed by the combination of diamonds assembled in a star and themselves resting on lower diamonds arranged in rows, substantially horizontal. forming regular stages, the angles formed by the planes of the diamonds of the same stage with respect to the vertical being identical to each other, and different from one stage to another.
Dans un premier mode de mise en oeuvre, on maintient fixe les angles intérieurs de chaque losange, grâce à des moyens de blocage, avant solidarisation des losanges entre eux. On comprend que, après définition des paramètres de la structure (hauteur, surface- au sol), les angles intérieurs de chaque losange sont alors déterminés.In a first embodiment, the interior angles of each rhombus are fixed, by means of blocking means, before the rhombuses are joined together. It is understood that, after definition of the parameters of the structure (height, surface-to-ground), the interior angles of each rhombus are then determined.
I1 en est de même des angles des losanges entre eux. It is the same with the angles of the diamonds between them.
Ainsi, par cette mise en oeuvre préférée, il est possi- ble de monter chaque losange selon un angle fixe donné, puis d'assembler lesdits losanges un à un pour former une pluralité de dièdresconstituant ensemble un volume polyèdrique. Thus, by this preferred implementation, it is possible to mount each diamond at a given fixed angle, then to assemble said diamonds one by one to form a plurality of dihedrons constituting together a polyhedral volume.
Il est bien entendu également possible, toujours après définition des paramètres de la structure, de réaliser le nombre de losanges voulu d'angle intérieur variable, grâce à des articulations par exemple, de les assembler les uns aux autres également selon des angles non fixés.It is of course also possible, always after defining the parameters of the structure, to produce the desired number of diamonds of variable internal angle, by means of joints for example, to assemble them to each other also at non-fixed angles.
Ensuite, après élévation de la structure (qui entraîne la déformation des losanges dans leur plan et des angles des losanges contigus entre eux) jusqu'à la hauteur voulue, on fixe les valeurs desdits angles intérieurs et/ou des losanges entre eux aux valeurs déterminées et choisies.Then, after elevation of the structure (which leads to the deformation of the diamonds in their plane and of the angles of the contiguous diamonds between them) to the desired height, the values of said interior angles and / or of the diamonds between them are fixed at the determined values. and chosen.
L'invention concerne en outre un ensemble pour la réalisation d'une structure à l'aide du procédé précédemment décrit, comprenant une pluralité d'éléments longiformes, sensiblement identiques permettant de réaliser quatre à quatre, à l'aide d'organe de liaison, des losanges correspondant dans son plan, et des moyens de solidarisation des losanges les uns aux autres permettant de lier un côté d'un losange à un côté d'un autre losange contigu, de manière que l'angle formé par les plans de deux losanges voisins soit susceptible éventuellement de varier.The invention further relates to an assembly for producing a structure using the method described above, comprising a plurality of elongated elements, substantially identical, making it possible to produce four to four, using a connecting member. , corresponding diamonds in its plane, and means for securing the diamonds to each other making it possible to link one side of a rhombus to one side of another contiguous rhombus, so that the angle formed by the planes of two neighboring diamonds may possibly vary.
Les organes de liaison des éléments quatre à quatre pour former des losanges, et les moyens de solidarisation des losanges entre eux, peuvent être conçus de manière à permettre une liaison, soit fixe, soit variable par articulation par exemple) en fonction de la variante du procédé selon l'invention de montage mis en oeuvre.The connecting members of the elements four to four to form diamonds, and the means for securing the diamonds to each other, can be designed so as to allow a connection, either fixed or variable by articulation for example) depending on the variant of the mounting method according to the invention implemented.
Avantageusement, l'ensemble comprend en outre des moyens de blocage de chaque losange de manière à maintenir fixe les angles intérieurs de chacun de ceux-ci.Advantageously, the assembly further comprises means for blocking each rhombus so as to keep the interior angles of each of them fixed.
Selon un premier exemple de réalisation, chaque élément longiforme rigide est constitué par deux longerons parallèles disposés en regard et maintenus espacés l'un de l'autre par au moins une entretoise. On obtient une fabrication standard des éléments longiformes.According to a first exemplary embodiment, each rigid elongated element is constituted by two parallel beams arranged facing each other and kept spaced from each other by at least one spacer. Standard production of the elongated elements is obtained.
Afin de permettre un montage aisé d'une part des éléments pour former des losanges, et d'autre part des losanges entre eux, chaque élément comporte une entretoise disposée à lXune des extrémités et dépassant dudit élément selon son axe longitudinal, extrémité opposée étant pourvue d'un espace libre formé par les deux longerons en regard écartés et susceptible de recevoir l'extrémité d'une entretoise saillante d'un élément voisin, chacune des entretoises saillantes étant maintenue dans l'espace libre par une goupille, goujon ou analogue, de manière à former par assemblage de quatre éléments un losange articulé dans son plan, les moyens de blocage selon un angle donné pour un losange étant constitués d'une barre de contreventement de longueur déterminée et dont chaque extrémité pénètre entre les deux longerons d'un élément et y est maintenue par une goupille, goujon ou analogue.In order to allow easy mounting on the one hand of the elements to form diamonds, and on the other hand of the diamonds between them, each element comprises a spacer disposed at one of the ends and projecting from said element along its longitudinal axis, the opposite end being provided a free space formed by the two facing beams spaced apart and capable of receiving the end of a projecting spacer of a neighboring element, each of the projecting spacers being held in the free space by a pin, stud or the like, so as to form by assembling four elements a rhombus articulated in its plane, the locking means at a given angle for a rhombus being constituted by a bracing bar of determined length and each end of which penetrates between the two longitudinal members of a element and is held there by a pin, stud or the like.
Selon une variante du premier exemple de réalisation de chaque élément, les entretoises de chaque élément sont disposées entre les deux longerons consécutifs de manière à laisser, aux deux extrémités de chaque élément, un espace libre, les moyens de blocage et les organes de liaison des éléments d'un même losange étant constitués par des platines planes susceptibles chacune d'être logée dans les deux espaces libres de deux éléments consécutifs et fixée par des goupilles, goujons ou analogues, deux éléments consécutifs formant ainsi un angle donné entre eux de manière à constituer par assemblage de quatre éléments un losange d'angle intérieur déterminé. According to a variant of the first embodiment of each element, the spacers of each element are arranged between the two consecutive longitudinal members so as to leave, at the two ends of each element, a free space, the locking means and the connecting members of the elements of the same rhombus being constituted by flat plates each capable of being housed in the two free spaces of two consecutive elements and fixed by pins, studs or the like, two consecutive elements thus forming a given angle between them so as to constitute by assembling four elements a rhombus of determined interior angle.
Les platines1 groupées par quatre pour chaque losange, sont réalisées selon une forme précise en fonction des angles intérieurs de chaque losange, et pourvues de trous susceptibles d'etre traversés par des goupilles traversant également l'extrémité des éléments du losange.The plates1 grouped by four for each rhombus, are produced in a precise shape as a function of the interior angles of each rhombus, and provided with holes capable of being crossed by pins also passing through the end of the elements of the rhombus.
Les moyens de solidarisation des losanges entre eux, selon une première variante de réalisation, sont constitués, pour deux losanges contigus, d'au moins un coin pourvu de chaque côté de deux faces d'appui coplanaires susceptibles de porter contre le chant des longerons et entre lesquelles est disposé un tenon mâle susceptible de s'engager entre les deux longerons d'un elément, les deux tenons de chaque coin s'engageant entre les longerons respectifs de deux éléments voisins appartenant à des losanges contigus, et étant solidarisés par une goupille, goujon ou analogue traversant lesdits longerons correspondants, l'angle formé par les plans de deux losanges ainsi assemblés étant déterminé par l'angle que font entre elles les faces d'appui latérales du coin
Selon une seconde variante, les moyens de solidarisation des losanges entre eux sont constitués, pour deux losanges contigus, d'au moins une plaque portant contre les faces internes de deux longerons respectifs de deux éléments voisins, solidarisé par des goujons, goupilles ou analogues sur les longerons correspondant contre lesquels elle porte, ladite plaque étant pliée, dans la zone disposée entre les deux éléments assemblées, selon un angle déterminant celui formé par les plans desdits losanges contigus ainsi assemblés.The means for securing the diamonds to each other, according to a first alternative embodiment, consist, for two contiguous diamonds, of at least one corner provided on each side with two coplanar bearing faces capable of bearing against the edge of the side members and between which is disposed a male stud capable of engaging between the two longitudinal members of an element, the two studs of each corner engaging between the respective longitudinal members of two neighboring elements belonging to contiguous diamonds, and being secured by a pin , stud or the like passing through said corresponding side members, the angle formed by the planes of two diamonds thus assembled being determined by the angle which the lateral bearing faces of the corner make between them
According to a second variant, the means for securing the diamonds to each other consist, for two contiguous diamonds, of at least one plate bearing against the internal faces of two respective beams of two neighboring elements, secured by studs, pins or the like on the corresponding side members against which it bears, said plate being folded, in the zone arranged between the two assembled elements, at an angle determining that formed by the planes of said contiguous diamonds thus assembled.
On a mentionné un exemple de réalisation des éléments d'après un autre exemple, chaque élément longiforme est constitué d'un longeron unique. We mentioned an example of embodiment of the elements according to another example, each elongated element consists of a single spar.
Avantageusement, afin de permettre un montage de la structure à l'état non rigide, les angles intérieurs de chaque losange et des losanges entre eux, étant susceptibles de varier avant leur blocage, les organes de liaison des éléments entre eux pour la constitution de losanges, ainsi que les moyens de solidarisation des losanges entre eux, sont constitués de charnières, les moyens de blocage de chaque losange à un angle déterminé étant constitués d'au moins une barre de contreventement reliant deux éléments consécutifs d'un même losange ou d'au moins un panneau fixé sur le chant d'au moins deux éléments d'un même losange.Advantageously, in order to allow mounting of the structure in the non-rigid state, the interior angles of each rhombus and of the diamonds between them, being liable to vary before they are blocked, the elements connecting the elements together for the formation of diamonds , as well as the means for securing the diamonds to each other, consist of hinges, the means for blocking each rhombus at a determined angle consisting of at least one bracing bar connecting two consecutive elements of the same rhombus or at least one panel fixed on the edge of at least two elements of the same diamond.
Cette variante s'applique aussi bien pour des éléments chacun constitués d'un longeron unique ou de deux longerons parallèles avec entretoise.This variant applies equally well to elements each consisting of a single spar or of two parallel spars with spacer.
Egalement, selon une variante du second exemple de réalisation des éléments de base, chaque élément longiforme est constitué d'un tube cylindrique, chaque losange étant formé par l'assemblage de quatre tubes par leur extrémité de manière articulée, par charnière par exemple,
les moyens de solidarisation des losanges entre eux étant constitués,pour deux losanges contigus, d'au moins un double collier enserrant deux tubes voisins susceptibles de pivoter l'un par rapport à l'autre et d'être bloqués en rotation par serrage desdits colliers grâce aux forces de frottement consécutives entre le collier et chaque tube, de manière à permettre de-fixer l'angle formé entre les plans de chaque losange.Also, according to a variant of the second embodiment of the basic elements, each elongated element consists of a cylindrical tube, each rhombus being formed by the assembly of four tubes by their ends in an articulated manner, by hinge for example,
the means for securing the diamonds to each other being constituted, for two contiguous diamonds, of at least one double collar enclosing two adjacent tubes capable of pivoting with respect to each other and of being locked in rotation by tightening said collars thanks to the consecutive friction forces between the collar and each tube, so as to allow the angle formed between the planes of each diamond to be fixed.
Cette dernière variante est particulièrement judicieuse dans le cas où l'on met en oeuvre le procédé selon lequel on réalise les losanges, puis on les assemble selon un angle variable du fait de la rotation des tubes par rapport aux colliers, on hisse l'ensemble par exemple au moyen d'une grue et on met en forme la structure jusqu'à la forme voulue, l'on fige enfin en position ladite structure par serrage desdits colliers.This last variant is particularly judicious in the case where the method is used according to which the diamonds are produced, then they are assembled at a variable angle due to the rotation of the tubes relative to the collars, the whole is hoisted. for example by means of a crane and the structure is shaped to the desired shape, finally freezing in position said structure by tightening said collars.
L'invention sera bien comprise à la lumière des dessins annexés.The invention will be clearly understood in the light of the accompanying drawings.
La figure 1 montre un premier exemple d'élément en perspective.Figure 1 shows a first example of an element in perspective.
La figure 2 est une vue en perspective d'un losange en position non assemblée.Figure 2 is a perspective view of a diamond in the unassembled position.
La figure 3 montre en perspective un losange assemblé pourvu de moyens de blocage.Figure 3 shows in perspective an assembled diamond provided with locking means.
La figure 4 montre en coupe transversale deux éléments de deux losanges contigus assemblés par un exemple de moyens de solidarisation.Figure 4 shows in cross section two elements of two contiguous diamonds assembled by an example of securing means.
La figure 5 montre partiellement un exemple de réalisation d'assemblage de deux losanges voisins.FIG. 5 partially shows an example of an assembly of two neighboring diamonds.
La figure 6 montre en coupe transversale deux éléments de deux losanges contigus assemblés par l'exemple de réalisation des moyens de solidarisation montré sur la figure 5. FIG. 6 shows in cross section two elements of two contiguous diamonds assembled by the embodiment of the securing means shown in FIG. 5.
La figure 7 est une vue similaire à la figure 5 montrant une variante des organes de liaison et des moyens de solidarisation.Figure 7 is a view similar to Figure 5 showing a variant of the connecting members and securing means.
La figure 8 montre un second exemple de réalisation d'un élément.Figure 8 shows a second embodiment of an element.
La figure 9 montre en plan un losange assemblé constitué de quatre éléments selon la figure 8. FIG. 9 shows in plan an assembled rhombus made up of four elements according to FIG. 8.
La figure 10 est une variante, vue en coupe, d'assemblage de deux éléments voisins respectifs de deux losanges.Figure 10 is a variant, sectional view, of assembly of two respective neighboring elements of two diamonds.
La figure 11 montre en perspective un exemple de réalisation d'une structure reposant sur le sol.Figure 11 shows in perspective an embodiment of a structure resting on the ground.
Les figures 12a et 12b sont des schémas montrant en vue, respectivement de dessus et de côté, un exemple d'assemblage de plusieurs structures selon l'invention.FIGS. 12a and 12b are diagrams showing a top view and side view, respectively, of an example of assembly of several structures according to the invention.
Les figures 13a 13b sont des schémas montrant- respective- ment en plan et de côté un exemple de structure
Les figures 14a et 14b sont des schémas similaires aux figures 13a, 13b, montrant une variante de réalisation d'une structure.Figures 13a 13b are diagrams showing- respectively in plan and side an example of structure
Figures 14a and 14b are diagrams similar to Figures 13a, 13b, showing an alternative embodiment of a structure.
La figure 15 est une vue partielle en perspective d'une variante de réalisation d'éléments et des moyens de soli- darisation de deux losanges voisins.FIG. 15 is a partial perspective view of an alternative embodiment of elements and means for joining two neighboring diamonds.
Les figures 16a et 16b montrent, en perspective, chacune un exemple de réalisation des organes de liaison des éléments entre eux, correspondant à ceux de la figure 15. FIGS. 16a and 16b show, in perspective, each an exemplary embodiment of the members connecting the elements together, corresponding to those of FIG. 15.
La figure 17 est un schéma montrant un exemple de structure.Figure 17 is a diagram showing an example of structure.
Un exemple d'élément de base est montré sur la figure 1, l'élément 1 est constitué de deux longerons 2 et 3 à section carrée et maintenus espacés par trois entretoises 4, 5 et 6.An example of a basic element is shown in FIG. 1, the element 1 consists of two longitudinal members 2 and 3 with a square section and kept spaced apart by three spacers 4, 5 and 6.
Les éléments tels que 1 sont par exemple réalisés en bois.Elements such as 1 are for example made of wood.
La fixation des entretoises sur les longerons peut être réalisée par tout moyen adéquat tels que agrafes, clous, vis ü CO ' le. The fixing of the spacers on the side members can be carried out by any suitable means such as staples, nails, screws ü CO 'the.
Selon l'exemple de réalisation représenté, l'une des entretoises 6 fait saillie par rapport à l'extrémité de l'élément 1, tandis qu'au voisinage de l'autre extrémité, l'entretoise 4 est disposée de manière à laisser un espace libre entre lesdites extrémités.According to the embodiment shown, one of the spacers 6 projects relative to the end of the element 1, while in the vicinity of the other end, the spacer 4 is arranged so as to leave a free space between said ends.
L'assemblage de tels- éléments pour former un losange est réalisé de la manière suivante en se référant aux figures 2 et 3.The assembly of such elements to form a rhombus is carried out in the following manner with reference to FIGS. 2 and 3.
Quatre éléments sensiblement identiques 7, 8, 9 et 10 sont reliés par leurs extrémités respectives, de manière que la partie saillante d'une entretoise finale d'un élément, s'engage dans l'espace libre de l'élément contigu.Four substantially identical elements 7, 8, 9 and 10 are connected by their respective ends, so that the projecting part of a final spacer of an element, engages in the free space of the contiguous element.
Des organes de liaison des éléments entre eux, tels que des boulons ou goupilles Il traversant chacune des longerons et entretoise saillante, permettent ainsi de constituer un losange articulé dont l'angle intérieur, à chaque sommet, est susceptible de varier.Connecting members of the elements together, such as bolts or pins It passing through each of the side members and projecting spacer, thus make it possible to form an articulated rhombus whose internal angle, at each apex, is liable to vary.
On peut en outre disposer un ou deux élément de renfort 12, 13, pourvu chacun de deux entretoises saillantes d'extrémité susceptible de passer entre les deux longerons des éléments 8 et 10 du losange.It is also possible to have one or two reinforcing elements 12, 13, each provided with two projecting end spacers capable of passing between the two longitudinal members of elements 8 and 10 of the rhombus.
Le losange 14 ainsi réalisé, montré sur la figure 3, est fixé en position à un angle donné par des moyens de blocage constitués par exemple d'une barre de contreventement 15, disposée sensiblement en diagonale par exemple, et solidarisé par goupilles ou analogues. On comprend que la longueur de la barre 15 disposée entre deux des éléments d'un même losange détermine l'inclinaison et donc l'angle intérieur de ce dernier.The diamond 14 thus produced, shown in FIG. 3, is fixed in position at a given angle by blocking means consisting for example of a bracing bar 15, arranged substantially diagonally for example, and secured by pins or the like. It is understood that the length of the bar 15 disposed between two of the elements of the same diamond determines the inclination and therefore the internal angle of the latter.
Les losanges doivent être ensuite assemblésles uns aux autres par solidarisation d'un élément formant le côté d'un losange à un autre élément formant le côté d'un losange adjacent, à l'aide de moyens de solidarisation dont trois exemples de réalisation sont montrés sur les figures 4, 6 et 10, en coupe transversale.The diamonds must then be assembled to each other by securing an element forming the side of a rhombus to another element forming the side of an adjacent rhombus, using securing means of which three exemplary embodiments are shown. in Figures 4, 6 and 10, in cross section.
Sur la figure 6, les éléments 16 et 17 appartenant chacun à un losange et constitués chacun de deux longerons 18, 19 et 20, 21, sont assemblés à l'aide de coins 22. Chaque coin est pourvu, d'une part de faces d'appui latérales 23 et 24 contre lesquelles portent les flancs intérieurs des longerons 18, 19 et 20, 21, et d'autre part de deux tenons latéraux 25 et 26 susceptibles de s'engager entre les longerons correspondants 18, 19 et 20, 21. La fixation est assurée par deux vis, goujons ou analogues traversant chacun les deux longerons et le tenon prisonnier correspondant
Les figures 4 et 10 montrent chacune une variante de réalisation des moyens de solidarisation de losanges entre eux.Sur la figure 4, les éléments 16 et 17 sont assemblés respectivement par un coin 22 disposé de manière jointive et portant sur les flancs internes des longerons 18, 19, et20, 21. Une tige filetée 28 associée à des écrous et deux plaques d'appui latérales 29, 30, permet la fixation dudit coin et des longerons. La tige 28 traverse des lumières prévues à cet effet dans le coin 22 . Ce dernier neutêtre interchangé avec un autre, ce qui permet de modifier l'angle que font les plans des deux losanges ainsi assemblés.In FIG. 6, the elements 16 and 17 each belonging to a rhombus and each consisting of two longitudinal members 18, 19 and 20, 21, are assembled using corners 22. Each corner is provided, on the one hand with faces lateral supports 23 and 24 against which the inner flanks of the side members 18, 19 and 20, 21 bear, and on the other hand two side tenons 25 and 26 capable of engaging between the corresponding side members 18, 19 and 20, 21. The fixing is ensured by two screws, studs or the like each passing through the two longitudinal members and the corresponding captive tenon
Figures 4 and 10 each show an alternative embodiment of the means for securing diamonds to each other. In Figure 4, the elements 16 and 17 are assembled respectively by a wedge 22 arranged contiguously and bearing on the inner sides of the side members 18 , 19, et20, 21. A threaded rod 28 associated with nuts and two lateral support plates 29, 30, allows the fixing of said corner and the side members. The rod 28 passes through lights provided for this purpose in the corner 22. The latter can be interchanged with another, which makes it possible to modify the angle made by the planes of the two diamonds thus assembled.
La variante, représentée sur la figure 10, des moyens de solidarisation comporte une plaque 31 reposant sur les chants respectifs des longerons 19 et 21 et solidarisée par des goujons traversants 32 et 33. La plaque 31 est pliée, dans la zone comprise entre les deux éléments 16 et 17, selon un angle déterminant celui que doivent faire les plans des deux losanges ainsi assemblés.The variant, shown in Figure 10, of the fastening means comprises a plate 31 resting on the respective edges of the side members 19 and 21 and secured by through studs 32 and 33. The plate 31 is folded, in the area between the two elements 16 and 17, at an angle determining that which the plans of the two diamonds thus assembled must make.
Les moyens de solidarisation montrés sur les figures 6 et 10 sont déterminés en fonction de l'angle voulu entre les deux losanges assembles correspondants. Le changement d'angle oblige à changer lesdits moyens (coin 22 ou plaque 31) Celui de la figure 4 permet une modification de l'angle par remplacement dudit coin par un autre
angle au sommet différent.The securing means shown in Figures 6 and 10 are determined according to the desired angle between the two corresponding diamond assemblies. The change of angle obliges to change said means (corner 22 or plate 31). That of FIG. 4 allows a modification of the angle by replacing said corner with another.
different apex angle.
Sur la figure 5, les éléments d'un losange sont assemblés entre eux par des platines 34 et 35 insérées entre les longerons de chaque élément 16, 36 et 17, 37, et fixés par des goujons, vis ou goupille. La disposition sur la platine des lumières traversées par les goujons de fixation détermine l'angle intérieur du losange correspondant.In Figure 5, the elements of a rhombus are assembled together by plates 34 and 35 inserted between the side members of each element 16, 36 and 17, 37, and fixed by studs, screws or pins. The arrangement of the lights crossed by the fixing studs on the plate determines the interior angle of the corresponding rhombus.
Les platines jouent dans ce cas le double rôle d'organes de liaison des élements entre eux et de moyens de blocage du losange selon un angle déterminé.The plates in this case play the double role of elements connecting the elements together and of means for blocking the rhombus at a determined angle.
On note que la présence des platines (34,35) aux extrémités des éléments oblige à réaliser chacun de ces derniers sous une forme légèrement différente de celle montrée sur la figure 1. Chaque élément doit alors comporter à ses deux extrémités un espace libre, ainsi que montré sur la figure 8. A l'aide de quatre platines et de quatre éléments semblables à celui de la figure 8, on peut réaliser un losange dont un exemple est représenté sur la figure 9.It is noted that the presence of the plates (34, 35) at the ends of the elements means that each of them must be made in a form slightly different from that shown in FIG. 1. Each element must then have a free space at its two ends, thus as shown in FIG. 8. With the help of four plates and four elements similar to that of FIG. 8, a rhombus can be produced, an example of which is shown in FIG. 9.
I1 est possible également, conformément à la figure 7, d'utiliser des charnières, aussi bien pour lier les éléments (39,40) entre eux d'un même losange, que pour solidariser deux éléments voisins appartenant à deux losanges contigus (charnières 41 et 42 dont les axes sont paral lèles aux éléments qu'elles solidarisent). De préférence, les pans de charnières respectivement solidarisés sur un même élément sont fixés sur la même face de cet élément. It is also possible, in accordance with FIG. 7, to use hinges, both to link the elements (39,40) together with the same rhombus, as to secure two neighboring elements belonging to two contiguous rhombuses (hinges 41 and 42 whose axes are parallel to the elements they join). Preferably, the hinge panels respectively secured to the same element are fixed on the same face of this element.
Les moyens de blocage de chaque-losange selon un angle correspondant sont constitués d'une barre de contreventement 43, pourvue d'une pluralité de trous permettant d'ajuster la longueur séparant les éléments 39 et 40 dudit losange, et donc l'angle intérieur de ce dernier.The blocking means of each diamond at a corresponding angle consist of a bracing bar 43, provided with a plurality of holes for adjusting the length separating the elements 39 and 40 of said diamond, and therefore the internal angle of the last.
Les différentes étapes du procédé pour réaliser une structure à l'aide des éléments décrits précédemment, sont les suivantes
Dans un premier temps, il est nécessaire de déterminer les caractéristiques géométriques de la structure tels que par exemple le volume, la surface au sol, la hauteur, la pente générale. On aboutit ainsi à la détermination du nombre de losanges désirés, de l'angle intérieur de chacun d'eux et des angles des losanges entre eux, en fonction de la longueur donnée des éléments de base.The different stages of the process for producing a structure using the elements described above are as follows
Firstly, it is necessary to determine the geometrical characteristics of the structure such as for example the volume, the surface on the ground, the height, the general slope. This leads to the determination of the number of diamonds desired, the interior angle of each of them and the angles of the diamonds between them, as a function of the given length of the basic elements.
Les figures 12a, 13a et 14a montrent schématiquement des exemples de structures réalisables en vue de dessus les figures 12b, 13b et 14b sont des vues de côté des mêmes structures. Bien entendu, chaque losange est dans un plan différent.Figures 12a, 13a and 14a schematically show examples of structures achievable in top view Figures 12b, 13b and 14b are side views of the same structures. Of course, each diamond is in a different plane.
Selon un premier mode du procédé selon l'invention, on assemble les éléments quatre à quatre pour former les losanges dont les angles intérieurs sont déterminés et fixés. Les organes de liaison des éléments et les moyens de blocage pour un losange sont dans ce cas du type de ceux décrits précédemment en se réferrant aux figures 3, 5, 7 ou 9. On obtient ainsi une pluralité de losanges rigides dont les angles intérieurs sont fixes. On assemble ensuite lesdits losanges deux à deux, a laide de moyens de solidarisation choisis parmi ceux décrits en se réferrant aux figures 4, 5, 6 et 10, pour former la structure recherchée, telle que par exemple celles mon trées sur la figure 11.According to a first mode of the method according to the invention, the elements are assembled four to four to form the diamonds whose interior angles are determined and fixed. The elements connecting members and the blocking means for a rhombus are in this case of the type described above with reference to FIGS. 3, 5, 7 or 9. A plurality of rigid diamonds is thus obtained, the interior angles of which are fixed. Said diamonds are then assembled in pairs, using securing means chosen from those described with reference to FIGS. 4, 5, 6 and 10, to form the desired structure, such as for example those shown in FIG. 11.
Suivant ce premier mode, on assemble des losanges, déjà rigides,suivant des angles entre eux déterminés et fixes.According to this first mode, diamonds, already rigid, are assembled, according to fixed and fixed angles between them.
Les valeurs de ces angles (intérieurs et des losanges entre eux) sont déterminés par les caractéristiques géométriques de la structure désirée.The values of these angles (interior and diamonds between them) are determined by the geometric characteristics of the desired structure.
Selon un second mode du procédé selon l'invention, on assemble les éléments quatre à quatre pour former une pluralité de losanges d'angles fixés à 11 aide de platines d'angle (figure 5 ou 9) ou de barre de contreventement associée à des charnières (références 38 et 43, figure 7). Ensuite, les losanges fixes sont liés les uns aux autres, deux à deux, à l'aide de moyens de solidarisation formant articulation, telles que des charnières (références 41 et 42 de la figure 7).On comprend que les losanges étant rigides et assemblés de manière qu'il n'aient qu'un degré de liberté en rotation par rapport au losanges voisins selon un axe défini par leur arête commune, l'assemblage des losanges selon ce second mode ne nécessite pas la fixation selon un angle donné des losanges entre eux, du fait de la rigidité propre de la structure en trois dimensions obtenue.Le dièdre formé par deux losanges est déterminé et rigidifié par le troisième losange inséré entre les deux premiers losanges dans un troisième plan.According to a second mode of the method according to the invention, the elements are assembled four to four to form a plurality of rhombuses of angles fixed with the help of angle plates (FIG. 5 or 9) or of bracing bar associated with hinges (references 38 and 43, figure 7). Then, the fixed diamonds are linked to each other, two by two, using joining means forming a joint, such as hinges (references 41 and 42 in FIG. 7). It is understood that the diamonds are rigid and assembled in such a way that they have only one degree of freedom in rotation relative to the neighboring diamonds along an axis defined by their common edge, the assembly of the diamonds according to this second mode does not require the fixing at a given angle of the diamonds between them, due to the inherent rigidity of the three-dimensional structure obtained. The dihedral formed by two diamonds is determined and stiffened by the third diamond inserted between the first two diamonds in a third plane.
De même, selon une variante de ce second mode, on peut réaliser des losanges articulés, c'est-à-dire d'angle intérieur variable (à l'aide de charnières par exemple) que l'on assemble deux à deux selon des angles déterminés (à l'aide de moyens de solidarisation montrés sur les figures 4, 6 et 10). On aboutit ainsi à une structure rigide bien que les angles losanges soient articulés et donc déformables dans leurs plans. En effet, tout déplacement d'un noeud de la structure, c'est-à-dire d'un sommet commun à plusieurs losanges se traduit par un changement d'orientation respective des plans des losanges Ce déplacement n'est pas possible puisque, selon cette variante du second mode, les angles des losanges entre eux sont fixés par les moyens dè solidarisation.Similarly, according to a variant of this second mode, it is possible to produce articulated diamonds, that is to say of variable interior angle (using hinges for example) which are assembled two by two according to determined angles (using securing means shown in Figures 4, 6 and 10). This results in a rigid structure although the rhombic angles are articulated and therefore deformable in their planes. Indeed, any displacement of a node of the structure, that is to say of a vertex common to several diamonds results in a respective change of orientation of the planes of the diamonds This displacement is not possible since, according to this variant of the second mode, the angles of the diamonds between them are fixed by the securing means.
Sur un troisième mode du procédé selon l'Invention, on réalise une pluralité de losanges articulés (déformables dans leurs plans) à l'aide d'eléments liés par des charnières (figure 7). Puis, on assemble ces mêmes losanges deux à deux de manière également articulée selon un axe défini par les arêtes communes (figure 7 à l'exception de la barre de contreventement 43). On obtient ainsi une structure déformable selon deux degrés de libertés. Afin d'aboutir à la structure voulue, il suffit d'ériger celle-ci, provoquant ainsi les déformations précitées, jusqu'à la hauteur voulue et la forme voulue, puis de bloquer les angles intérieurs des losanges et/ou les angles des losanges entre eux pour aboutir à la structure rigide autoporteuse.In a third mode of the method according to the invention, a plurality of articulated diamonds (deformable in their planes) is produced using elements linked by hinges (FIG. 7). Then, these same diamonds are assembled in pairs also in an articulated fashion along an axis defined by the common edges (FIG. 7 with the exception of the bracing bar 43). A deformable structure is thus obtained according to two degrees of freedom. In order to achieve the desired structure, it suffices to erect it, thus causing the abovementioned deformations, up to the desired height and the desired shape, then to block the interior angles of the diamonds and / or the angles of the diamonds. between them to lead to the rigid self-supporting structure.
Ce troisième mode est avantageux puisqu'il permet, par modification des angles (intérieurs ou des losanges entre eux) de réaliser des structures différentes à l'aide dlun même nombre de losanges déjà assemblés. La modification par exemple des barres de contreventement selon des valeurs prédéterminés autorise la modification des angles intérieurs et donc le changement de forme de la structure.This third mode is advantageous since it makes it possible, by modifying the angles (interior or diamonds between them) to produce different structures using the same number of already assembled diamonds. The modification, for example, of the bracing bars according to predetermined values allows the modification of the interior angles and therefore the change in shape of the structure.
Dans l'exemple de réalisation montré sur la figure 11, les losanges reposant sur le sol sont dépourvus de deux de leur côté, afin de permettre la réalisation d'ouvertures dans les plans (sensiblement verticaux) desdits losanges. Des barres de contreventement (constituées d'éléments de base solidarisés par des platines) sont disposées dans ces plans et renforcent la structure. La figure 11 montre les éléments assemblés dans l'un des plans considérés, formant une entrée du bâtiment ainsi réalisé.In the embodiment shown in Figure 11, the diamonds resting on the ground have two on their side, to allow the realization of openings in the planes (substantially vertical) of said diamonds. Bracing bars (consisting of basic elements secured by plates) are arranged in these planes and reinforce the structure. Figure 11 shows the elements assembled in one of the plans considered, forming an entrance to the building thus produced.
On remarque que des éléments supplémentaires peuvent être ajoutés aux losanges afin de mieux matérialiser les plans de chacun de ces derniers, lorsque la structure est appelée à recevoir une couverture rigide (panneaux) ou souple (bâche). Les figures 3 9 et lî montrent des losanges ou des structures pourvus de tels éléments supplémentaires reliant deux éléments parallèles d'un même losange.Note that additional elements can be added to the diamonds to better materialize the plans of each of these, when the structure is called upon to receive a rigid (panels) or flexible (tarpaulin) cover. Figures 39 and 11 show diamonds or structures provided with such additional elements connecting two parallel elements of the same diamond.
Des structures distinctes peuvent être assemblées les unes aux autres par solidarisation des arêtes des losanges correspondants, ainsi que montré sur les figures 12a et 12b.Separate structures can be assembled to each other by securing the edges of the corresponding diamonds, as shown in Figures 12a and 12b.
Les éléments de base ont été décrits de section rectangulaire ou carrée, mais il est bien entendu possible de réaliser des éléments de section circulaire formant ainsi des tubes comme montré sur les figures 15, 16a et 16b.The basic elements have been described in rectangular or square cross-section, but it is of course possible to produce elements of circular cross-section thus forming tubes as shown in FIGS. 15, 16a and 16b.
Les tubes 51 et 52 (de deux losanges contigus) sont assemblés par des colliers de serrage 53 et 54. La force de frottement entre ces derniers et la surface des tubes permet la fixation selon un angle déte-rminé de deux losanges voisins. Ces moyens de solidarisation autorisent une rotation d'un tube par rapport à l'autre avant serrage des colliers. Les tubes 55 ou 56 (en éléments) sont pourvus à leurs extrémités de pattes 57-58 auxquelles sont reliés les organes de liaison des tubes entre eux, tels que des charnières par exemple.The tubes 51 and 52 (of two contiguous diamonds) are assembled by clamps 53 and 54. The frictional force between the latter and the surface of the tubes allows the fixing at a determined angle of two neighboring diamonds. These securing means allow rotation of one tube relative to the other before tightening the collars. The tubes 55 or 56 (in elements) are provided at their ends with lugs 57-58 to which the connecting members of the tubes are connected, such as hinges for example.
Les éléments de base, du type constitué de longerons ju melés, sont de préférence en bois, ou encore en matière synthétique. I1 en est de même de platines de liaison des éléments entre eux et des coins montrés à la figure 6.The basic elements, of the type consisting of spars ju meles, are preferably made of wood, or alternatively of synthetic material. It is the same for connection plates of the elements with one another and of the corners shown in FIG. 6.
La structure peut recevoir, apres montage et érection, tout revêtement classique assurant la couverture et l'étanchéité adéquate de l'édifice réalisé.The structure can receive, after assembly and erection, any conventional coating ensuring the coverage and adequate sealing of the building produced.
On peut, grâce au procédé et à l'ensemble selon l'invention, réaliser une structure fiable et solide en partant d'une pluralité de losanges de base identiques et susceptible de se déformer dans leur plan selon un angle pouvant varier dans de larges proportions.It is possible, thanks to the method and to the assembly according to the invention, to produce a reliable and solid structure starting from a plurality of identical base diamonds and capable of deforming in their plane at an angle which can vary within wide proportions. .
La forme de la structure est fonction de ses caractéris- tiques géométriques telles que sa hauteur, sa surface au sol, son volume, son angle de pente.The shape of the structure depends on its geometrical characteristics such as its height, its surface on the ground, its volume, its angle of slope.
I1 est possible de calculer, pour une structure polyédrique dont le sommet est constitué par la réunion de losanges assemblés en étoiles (voir les figures 12, 13 et 14), et pour une longueur donnée des éléments de base, à l'aide d'un de ces paramètres, le nombre de losanges nécessaires et les autres paramètres de la structure tels que le volume intérieur, la surface de l'enveloppe, la surface de chaque face, l'angle de chaque face (losange) avec la verticale, les angles de deux losanges voisins entre eux. It is possible to calculate, for a polyhedral structure whose apex consists of the meeting of diamonds assembled in stars (see Figures 12, 13 and 14), and for a given length of the basic elements, using one of these parameters, the number of diamonds required and the other parameters of the structure such as the interior volume, the surface of the envelope, the surface of each face, the angle of each face (rhombus) with the vertical, the angles of two neighboring diamonds between them.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée par le nombre de losanges et peut embrasser toute possibilité d'assemblage, de combinaison. Par exemple1 le nombre de losanges assemblés en étoile au sommet du polyèdre peut etre quelconque.Of course, the invention is not limited by the number of diamonds and can embrace any possibility of assembly, of combination. For example1 the number of diamonds assembled in star at the top of the polyhedron can be arbitrary.
On a représenté sur la figure 17 un schéma montrant en vue de coté un exemple de structure réalisable par assemblage de losanges. La construction désirée peut par exemple être constituée par une moitié de la structure totale, les traits continus représentant le sol sur lequel repose celle-ci.There is shown in Figure 17 a diagram showing a side view of an example of structure achievable by assembling diamonds. The desired construction can, for example, consist of half of the total structure, the solid lines representing the ground on which it rests.
Les avantages du procédé et de l'ensemble selon l'invention réside dans les possibilités nombreuses de réalisation de formes différentes, la combinaison des formes entre elles7 la simplicité et rapidité de montage, des éléments légers et maniables, un faible enconbrement des éléments à l'état démontré. The advantages of the method and of the assembly according to the invention lie in the numerous possibilities of producing different shapes, the combination of the shapes between them7 the simplicity and speed of assembly, light and manageable elements, a small footprint of the elements 'condition demonstrated.
La standardisation des éléments permet un abaissement du prix de fabrication.The standardization of the elements allows a lowering of the manufacturing price.
Le domaine d'application de l'invention est très vaste et englobe l'habitat de loisir, temporaire, d'urgence, d'hotellerie, les abris, les serres, refuges de montagne, hangars, stands, salle de spectacle, chapiteaux.The field of application of the invention is very broad and includes leisure, temporary, emergency, hotel accommodation, shelters, greenhouses, mountain huts, hangars, stands, performance halls, marquees.
L'invention présente la possibilité de réaliser des structures dont le polygone de base (intersection du sol plan avec la structure) possède un nombre de côtés quelconque, ainsi que montré sur les figures 11, 12, 13, 14 et 17. The invention presents the possibility of producing structures whose basic polygon (intersection of the planar ground with the structure) has any number of sides, as shown in FIGS. 11, 12, 13, 14 and 17.
Claims (10)
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|---|---|---|---|
| FR8300400A FR2539161A1 (en) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | Method and assembly for forming a structure of buildings, of edifices or the like by means of rigid elongate elements |
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| FR8300400A FR2539161A1 (en) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | Method and assembly for forming a structure of buildings, of edifices or the like by means of rigid elongate elements |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2539161A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1983-01-12 FR FR8300400A patent/FR2539161A1/en active Granted
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| GB2439480B (en) * | 2005-03-24 | 2009-10-14 | Donald Charles Jones | A structure comprising a plurality of elements |
| EP2161383A3 (en) * | 2008-09-04 | 2011-10-26 | Sbp GmbH | Modular construction element for producing doubly curved or warped supporting structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2539161B1 (en) | 1985-05-03 |
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