JP3220917 | BEARING STRUCTURE OF BUILDING STRUCTURE |
JPH08302819 | PILLAR FOR MEGA-STRUCTURE |
SAILLARD GUY (FR)
GB2248460A | 1992-04-08 | |||
DE2323815A1 | 1974-11-28 | |||
US5058338A | 1991-10-22 | |||
US4033078A | 1977-07-05 |
1. | REVENDICATIONS Dispositif pour la réalisation de constructions individuelles résistantes aux oscillations sismiques , caractérisé par une plateforme structurelle A de forme Quelconque supportant une construction B et reliée au sol oar l 'intermédiaire de suspensions C en nombre indifférent mobiles à l 'intérieur d'un cône d'évolution de demi angle au sommet o^ et de poteaux D ancrés dans le sol ou assujettis aux socles E . |
2. | Dispositif selon la revendication 1) caractérisé par un non parallélisme des suspensions C en position de repos ; La divergence ou la convergence de ces suspensions créant alors un amortissement complémentaire de l 'oscillation . |
3. | Dispositif selon les revendications 1 ou 2 caractérisé par la mise en place de tous dispositifs d'amortissement complémentaires V entre A et D . |
4. | Dispositif selon l 'une quelconque des revendications 1 à 3 ci dessus caractérisé par une inclinaison des poteaux D , permettant un degré de liberté de la plateforme A équivalent à un cône de 1/2 angle au sommet θ( 5) Dispositif selon l 'une quelconque des revendications Dispositif selon l 'une quelconque des revendications 1 à 6 ci dessus caractérisé par le positionnement des poteaux D à l 'intérieur du polygone de la plateforme A , Dispositif selon l 'une quelconque des revendications 1 à 7 ci dessus caractérisé par un positionnement de la plateforme A au dessus de la construction B . |
5. | Dispositif selon l 'une quelconque des revendications 1 à 8 ci dessus caractérisé par l 'assujettissement des poteaux D à une armature W posée sur le sol . |
Domaine technioue : L'invention ci-aorès est destinée à 1 a réal i sati on de maisons individuelles résistantes aux oscillations sisπiαues
Etat de la technioue antérieure Dans ce donaine , de nombreuses techniques existent oour la construction d ' imneubl es ou d'ouvraqes d'art . Toutes ces techniσues consisstent à réaliser des systèmes d * amorti ssements soit
• iπinalité de l 'invention ci -jointe est de dissocier la construction proprement dite ( maison-habitation ) du sol au dessus duquel elle est construite . La construction ( maison-habitation ) est en effet solidaire d'une plateforme structurelle ne touchant pas le sol . Cette plateforme est alors reliée au sol nar un système de suspension intermédiaire , mobile dans . l 'esoace , réalisant ainsi l 'amortissement anti -si smique souhaité .
Lors de secousses sismiαues , l 'amortissement énerαétique se fait par oscillation de la Dlateforme supportant la construction . La construction proprement dite ( maison-habitation ) ayant la plateforπe structurelle comme système référentiel n'est donc pas soumise directement aux secousses sismiques et pourra donc être réalisée en matériaux plus légers , n'ayant pas à résister à des contraintes de déformation trop importantes .
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26)
d essins annexas Pl anche 1 /5 ue sch≈πatiπue de l'ensemble Construction lateforme . Suspension .
D lanch; 2/5 rinci p e et éléments constitutifs d'un ncraqe de suspension .
D 1 ancne ?/5 iaαramπe des forces . 0 1 anche 4/5 ariantes d'éouioement et de géométrie lanche 5/5 usoensions encastrées et poteaux verticaux Pl anche 5/5 utre oositionnement de la construction . ystème d'ancraoe indéoendant du sol .
Exposé détaillé :
!) Desc<"iotif d'ensemble : L'ensemble se compose d'une p lateforme A , de forme quelconoue, supportant la construction H , de systèmes ne suspension C en nombre et ré p artition suffisants pour supporter le poids de l'ensemble et de ooteaux D assujettis sur des socles E . le niveau du sol final F est indifférent .( &1 1/5 fig 1)
II) Principe : Le degré de liberté et d'amortissement de 1 a vi brati on est obtenu en désol i darisant la plateforme A suoportant la construction B, de l 'ensemble sol F incluant les Doteaux D et 1es socles E . La liaison des deux ensembles est obtenue oar 1 'intermédi ai re des susoensions C , articulées au ooint 0 sur 1es poteaux π et au point Q sur la Dlateforme A . La limite de 1iberté est di rectenent dépendante du diamétre φ 1 aissé libr a et de 1 a hauteur H entre 0 et G L'évolution dynamique du point G se fait donc à 1 'intérieur d'un cδne de centre 0 et de demi-angle au sommet 0( . La seu1e position d ' é quilibre stable de la pl ateforme A est obtenue 1 orsque le point G est à la verticale du point 0. L'angle Q( maximum est tel que sin θ( = φ / 2H ( planche 2/6 , fig 2
III) calcul : L'ensemble est en équilibre stable lorsque le poids P total de l'ensemble plateforme A + construction B est à sa position la plus basse par rapport au sol .
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26)
Lorsαue la plateforme s'écarte de sa position d'éαuilibre stable , le ooids ° se décompose en un effort de tension
T appliπué sur les suspensions et une force de rappel R oui ramène l 'ensemble vers sa position d'équilibre . si l 'anπle o< est tel αue sin tf = φ /2H on aura : R = P x tn <rf et h = H ( 1 - cos o( )
L'ensemble est donc capable d'absorber une ^nerqie correspondant à la différence d'éneroie potentielle entre les niveaux ni et n2 .
Soit : E ( joules ) = D ( newtons ) x h ( métrés )
( planche 3/6 , fi q 3 )
V) Eléments constitutifs :
Les éléments A , D et C seront réalisés dans tout matériau résistant et répondant aux critères de résistance ci -dessus .
Les suspensions C pouront être réalisées en acier plein , en câble , en chaîne , en cordage ou en fibres résistantes en incluant sur leur longueur H un dispositif de réglage de longueur genre ridoir S permettant d'ajuster le niveau final et l 'horizontalité de la plateforme A indépendamment de la position des poteaux D . VI ) Variantes :
Afin d'augmenter artificiellement 1 'amortissement de l 'oscillation , on pourra éventuellement installer les dispositifs de suspension non parallèles ( divergents ou convergents ) , ce qui aura pour effet d'arrêter le mouvement de balancement de la plateforme ( planche 4/6 fig Λ) ou placer entre les poteaux D et la plateforme A des amortisseurs complémentaires V de quelque type que ce soit, afin de limiter ces oscillations (planche 4/6 fig 5) par absorption d'énergie .
De même , toujours dans le but d'amortir plus rapidement les oscillations d'amortissement , on peut envisaqer oue les suspensions C soient réalisées dans un matériau rigide et encastrées en tête des poteaux D , à condition d'être articulées sur la plateforme A . ! .e moment de flexion complémentaire ainsi cré; est h ajouter ? la capacité d'absorotion énergétique d:'uu ssyyssttèèmmee (( ppllaanncchhee 55//66 ffiiaa 66 )
En rai son d 'un manque de place autour de la construction 1 e POSiti onnenent des poteaux D peut se réaliser à 1 'intérieur du polygone de la plateforme A . En ce cas , les p oteaux seront verticaux et reliés à la plateforme A par un système de plusieurs câbles ou suspentes C et la plateforme devra être percée d'un ori fiee de diamètre φ afin de laisser libre , comme ci- dessus , le mouvement pendulaire d'un demi anale au sommet ©< . ( planche 5/6 fig 7 )
On peut penser également que la construction peut être suspendue par ses arêtes , la plateforme structurelle A étant située au dessus de la construction R , et intégrée alors dans la base de la toiture , oar exemple. Le socle de la construction ( plancher ) est donc situé au niveau du sol , sans le toucher . ( planche 5/6 fig 8 )
De même , on peut désolidariser complètement le système de suspension C et les poteaux D , du sol , en les reliant totalement , d'une manière rigide , à une armature W simplement posée à même le sol . De cette façon , la secousse sismique ne risque plus d'endommager ni la construction B sur la plateforme A , ni les poteaux D précédemment encastrés dans les fondations E. ( planche 5/6 fig 9 ) .
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26)
Industrialisation et avantages :
Industriellement , la construction ( mai son-h3bi tation) pourra se préfabriquer en matériaux légers ( bois Dar exemple ) alors que la plateforme structurelle , en acier
5 ou en autre matériau résistant , pourra être préparée en éléments juxtaposabl es assemblés sur place . Seules les fondations pour l 'ancrage des poteaux seront nécessaires . A la fin de la mise en place de la plateforme structurelle et de la construction , les
10 suspensions seront assujetties aux poteaux et ancrages et réglées en longueur de façon à placer la plateforme horizontale . En cas de secousse sismique détruisant partiellement les ancrages , poteaux et fondations , les dégâts devraient être limités uniquement à ce système de
15 suspension et ne pas affecter la construction ( mai son- habitation ) proprement dite , garantisant ainsi 1 a vie des occuopants . La réparation pourrait ainsi être limitée aux dégâts matériels affectant le système d suspension , dégâts moins onéreux que la réfection
20 complète d'une maison .
L'alimentation de la construction en fluides ( eau,énergie etc..) se fera oar l 'intermédiaire d'un système souoie adapté , étudié pour suivre sans rupture la totalité des oscillations de l 'ensemble .
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26)