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FR2645893A1 - ANTISISMIC MODULAR CONSTRUCTION - Google Patents

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FR2645893A1 FR8904802A FR8904802A FR2645893A1 FR 2645893 A1 FR2645893 A1 FR 2645893A1 FR 8904802 A FR8904802 A FR 8904802A FR 8904802 A FR8904802 A FR 8904802A FR 2645893 A1 FR2645893 A1 FR 2645893A1
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Abstract

The invention concerns an earthquake-resistant modular construction. This construction is characterised by the fact that it rests on the ground without any foundations or vertical connection, and that it is made up of a plurality of levels 2 which are superposed without any vertical connection. Application to the construction industry.

Description

La presente Invention concerne une construction modulaire antlsismique,The present invention relates to a modular anti-seismic construction,

c'est-à-dire une construction qui, à'une part, est comnosee 'elements largement identiques entre eux, ce qui permet leur préfabrication à une large echeiLe, et donc des coûts relatlvements aibles, tout en presentant des possibilités archtecturales et estetilques tres vastes, et qui, a'autre part, est capable de resister sans rommages importants aux secousses teliuriques ce forte intensité.  that is to say a construction which, on the one hand, is composed of elements which are largely identical to each other, which allows their prefabrication to a large scale, and therefore relatively low costs, while presenting architectural and aesthetic possibilities. very large, and which, on the other hand, is able to withstand without significant damage to teliuric tremors this high intensity.

Ju On sait que les tremblements de terre sont suscep-  Ju We know that earthquakes are sus- ce-

tibles ae deémilr les édifices les plus soi'ides. et ce nombreuses propositions ont étée aites pour supprimer ou, du  targets to demolish the most desirable buildings. and many proposals have been made to delete or

moins, pour limiter les degasts qu'ils causent aux construc-  less, to limit the damage they cause to buildings

tions en entraînant souvent ce nombreuses pertes en vies  tions often resulting in numerous loss of life

î umaunes par ensevelîssement ces habitants sous les aecom-  î umaunes by burial these inhabitants under the aecom-

bres. Les solutions proposees 3usqu'alors se bornaient le plus souvent a preconiser =es dispositions particulières pour les armatures du béton arme et des dimens-ons minimales pour diverses parties ces batiments, mais i'exeérlence a malheureusement montre que ces mesures eétaient insuiZisantes  bres. The solutions proposed 3 until then most often confined themselves to recommending = special provisions for the reinforcements of reinforced concrete and minimum dimensions for various parts of these buildings, but experience has unfortunately shown that these measures were insufficient

pour assurer une sécurité satisfaisante en cas ce seéisme.  to ensure satisfactory safety in the event of this earthquake.

C'est pourquoi le but de la presente lnvention est ce proposer une construction du genre speci e ci-avant qul reésiste mieux aux seésmes que les editices actuellement connus, tout en ol rantd e vastes posslblites sur le plan arcnitectural.  This is why the aim of the present invention is to propose a construction of the above speci e genre which resists the earths better than the currently known editions, while offering vast possibilities on the architectural level.

Selon l'lnventIon, ce but et d'autres qui apparai-  According to lnventIon, this goal and others that appear

tront par la suite, comme la realisation d'une construction solaide et relativement peu couteuse, sont attelnts grace A une construction modulaire qui est caractéerlsee par ie fait  thereafter, like the realization of a solid and relatively inexpensive construction, are attelnts thanks to a modular construction which is characterized by the fact

qu'elle repose sur le sol sans iondations nl liaison verti-  that it rests on the ground without ionization nl vertical link

cale, et qu'elle est constituee par une piuralité ce niveaux  wedge, and that it is constituted by a piurality this levels

qui sont superposés sans aucune liaison verticale.  which are superimposed without any vertical connection.

Du fait de l'absence de liaisons verticales entre le sol et la construction, d'une part, et entre les divers niveaux de cette derniére, d'autre part, un seisme, t-il intense, se traduit par un simple glissement horizontal des diverses parties constitutives de l'edi lce qui n'est donc pas endommage et ne risque pas de s'ecrouler sur ses occupants. Pour favoriser le glissement des parties =e la  Due to the absence of vertical connections between the ground and the building, on the one hand, and between the various levels of the latter, on the other hand, an intense earthquake results in a simple horizontal sliding of the various constituent parts of the edifice, which is therefore not damaged and does not risk collapsing on its occupants. To favor the sliding of the parts = e la

construction, ses divers niveaux sont de préférence super-  construction, its various levels are preferably super-

1 poses avec interposition de plaques d'acier lubrifie.  1 poses with interposition of lubricated steel plates.

Selon une forme de realisation avantageuse de la construction selon la présente invention, chacun de ses niveaux est constitué par des modules, tous identiques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens transversal et qui sont relies entre eux par des cRbLes transversaux. On obtient ainsi une construction modulaire  According to an advantageous embodiment of the construction according to the present invention, each of its levels consists of modules, all identical to each other in their general form, which are juxtaposed in the transverse direction and which are connected together by transverse cRbLes . We thus obtain a modular construction

avec ses nombreux avantages qui ont ete rappelés plus haut.  with its many advantages which have been mentioned above.

t I De préference, les modules contigus sont separes entre eux par aes Joints élastiques, ce qui augmente la  t I Preferably, the adjoining modules are separated from each other by aes Elastic joints, which increases the

résistance de l'ensemible en cas de secousse tellurique.  resistance of the seed in case of earthquake.

Avantageusement, la partie supérieure des modules de la construction selon l'invention presente La forme d'une voute, et l'extrados de cette dernière porte a son sommet une semelle longitudinale qui supporte les bords inierleurs de deux modules contigus du niveau superieur, ou le bord inzerieur d'un module du niveau superieur dans le cas d'un  Advantageously, the upper part of the modules of the construction according to the invention has the shape of a vault, and the upper surface of the latter has at its top a longitudinal flange which supports the inner edges of two contiguous modules of the upper level, or the lower edge of a module of the upper level in the case of a

module d'extrémité.end module.

Cette disposition diminue la surface Ce contact entre les divers niveaux superposes, ce qui aci.te leur glissement relatif en cas de séisme, et augmente donc la securité, tout en offrant un aspect esthétique satisfaisant, un tapis en caoutchouc ou en polymère étant de préférence pose sur la semelle longitudinale précitée, au-dessous de la plaque en acier lubrifié qui est interposée entre cette  This arrangement reduces the surface area. This contact between the various superimposed levels, which aci.te their relative sliding in the event of an earthquake, and therefore increases safety, while offering a satisfactory aesthetic appearance, a rubber or polymer mat preferably being laying on the aforementioned longitudinal sole, below the lubricated steel plate which is interposed between this

semelle et le u les modules supérieurs.  sole and u upper modules.

semelle et le ou les modules superieurs.  sole and upper module (s).

Pour augmenter la résistance des voûtes qui consti-  To increase the resistance of the vaults which constitute

tuent la partie superieure des modules seion LJinvention, chacune d'elles est de préférence-munie d'au moins un tirant transversal. En ce qui concerne maintenant la pose de î'dflce sur le sol, -ce dernier repose avantageusement sur le sol avec interposition d'un revêtement compacte en herissonnage  kill the upper part of the LJinvention seion modules, each of them is preferably provided with at least one transverse tie rod. With regard now to the laying of anflce on the ground, the latter advantageously rests on the ground with the interposition of a compact covering in bristling

et d'un tapis en caoutchouc ou en polymère.  and a rubber or polymer mat.

Selon une autre forme de realisatIon avantageuse ae lu l'invention, chacun des nmodules ce la construction est constitue par des éléments, tous identiques entre eux dans leur orme géenerale, qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal et qui sont relies entre eux par des cables longitudinaux. Cette disposition ampllie le caractère lb modulaire de la construction et les avantages cui lui sont associés. De preéféerence, les éléments qui composent les modules de la construction sont collés entre eux au moyen  According to another advantageous embodiment of the invention, each of the modules that the construction is made up of elements, all identical to each other in their general shape, which are juxtaposed in the longitudinal direction and which are connected together by cables longitudinal. This arrangement amplifies the modular character of the construction and the advantages associated therewith. Preferably, the elements that make up the building modules are glued together using

d'un polymère.of a polymer.

au Pour permettre de realiser facilement les circula-  To allow easy circulation

tions nécessaires a l'int6rieur de l'édifice, ceux modules contigus au moins sont relies entre eux par au moins une ouverture munie d'un auvent & sa partie supérieure. Les ouvertures en regard des deux modules, ainsi que l'auvent qui les surmonte, fournit un passage entre deux modules qui est abrité malgré la forme en voûte de la partie supérieure des - modules, cependant -qu'une telle ouverture à auvent, lorsqu'elle est Isolée parce que située en façade, fournit  required at the interior of the building, at least those contiguous modules are connected to each other by at least one opening provided with an awning at its upper part. The openings facing the two modules, as well as the awning which surmounts them, provides a passage between two modules which is sheltered despite the arched shape of the upper part of the - modules, however - such an awning opening, when '' it is insulated because located on the front, provides

la possibilité de realiser un balcon.  the possibility of making a balcony.

3u La description qui va suivre, et qui ne présente  3u The description which follows, and which does not present

aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre com-  not limiting, will allow us to understand

ment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexes, parmi lesquels:  The present invention can be put into practice. It should be read in conjunction with the accompanying drawings, including:

- La figure 1 montre une vue en perspective schema-  - Figure 1 shows a perspective view diagram-

z tique d'une construction antisis=mique selon l'Invention, et elle illustre le principe de base de celle-ci; - La figure 2 montre, en vue en coupe transversale, la jonction de trois modules selon l'invention; - La figure 5 montre, également en vue en coupe transversale, la Jonction de deux ce ces modules au niveau du sol; et:  z tick of an antisis = mique construction according to the Invention, and it illustrates the basic principle thereof; - Figure 2 shows, in cross-sectional view, the junction of three modules according to the invention; - Figure 5 shows, also in cross-section, the junction of two of these modules at ground level; and:

- La figure 4 représente une vue en coupe transver-  - Figure 4 shows a cross-sectional view

sale d'un exemple de réalisation d'un module de cette construction; Comme on le voit sur le schéma ce principe ce la 1u figure 1, la contruction antisismique selon l'invention qui  room of an example of realization of a module of this construction; As can be seen in the diagram, this principle that the 1u FIG. 1, the anti-seismic contruction according to the invention which

est désignée dans son ensemble par le repère 1 repose direc-  is designated as a whole by the reference 1 direct rest

tement sur le sol S, sans utilisation de Zondations, et elle est constituée par une pluralité de niveaux 2, ici au nombre de quatre, dont chacun est compose de modules longitudinaux Juxtaposes 3 qui sont tous identiques entre eux dans leur conformation generale, aucune liaison verticale n'étant  tement on the ground S, without the use of Zondations, and it is constituted by a plurality of levels 2, here four in number, each of which is composed of longitudinal modules Juxtaposes 3 which are all identical to each other in their general conformation, no connection being vertical

prévue entre les divers niveaux 2.provided between the various levels 2.

Plus précisément, la partie supérieure de chaque module 3 présente la iorme d'un arc en plein cintre sur le sommet duquel s'appuient symetriquement les bords inetérieurs de deux modules contigus du niveau superieur, saut pour le dernier niveau, bien entendu, dont les modules sont libres à  More specifically, the upper part of each module 3 has the iorme of a semicircular arc on the top of which symmetrically bear the inner edges of two contiguous modules of the upper level, jump to the last level, of course, whose modules are free to

leur partie supérieure.their upper part.

Chaque module 3 s'étendant ainsi entre le sommet de Dû l'extrados ce deux modules contigus du-niveau inftérieur, les modules extrêmes de chaque niveau sont libres sur leur moitié qui est située & l'extérieur, de sorte que chaque niveau 2 comporte un nombre de modules 3 qui est inférieur  Each module 3 thus extending between the top of the extrados this two contiguous modules of the lower level, the extreme modules of each level are free on their half which is located outside, so that each level 2 comprises a number of modules 3 which is less

d'une unité & celui du niveau inférieur. On a ainsi repre-  of a unit & that of the lower level. We thus repre-

U sente sur le schéma de la figure 1 un immeuble a quatre niveaux comprenant respectivement sept, six, cinq et quatre  U sente on the diagram of figure 1 a building with four levels comprising respectively seven, six, five and four

modules, soit 22 modules au total.modules, i.e. 22 modules in total.

Comme on l'a ait plus haut, aucune liaison verticale n'est prévue entre le niveau inférieur ce la construction et b le sol. Comme on le voit sur la figure 2, le sol S est simplement =écapé et recouvert d'un revêtement compacts en herissonnage 4 enrobe de sable ou de glaise sur lequel on  As we have above, no vertical connection is planned between the lower level of the building and b the ground. As can be seen in figure 2, the ground S is simply = capped and covered with a compact covering in spiky 4 coated with sand or clay on which one

déroule un tapis 5 en caoutchouc ou en un polymère appro-  rolls out a mat 5 of rubber or of a suitable polymer

prie. La construction 1 est simplement posée sur le tapis 5.  pray. The construction 1 is simply placed on the mat 5.

De méme, aucune liaison verticale n'est prévue entre les divers niveaux superposes de la construction qui sont relies entre eux uniquement par gravite. Come on le voit  Likewise, no vertical connection is provided between the various superimposed levels of the construction which are connected together only by gravity. Come on we see it

sur la figure 3, l'extrados de chaque module 3 - a l'excez-  in Figure 3, the upper surface of each module 3 - except

tion, bien entendu, de ceux du dernier niveau - comporte à sa partie supérieure une semelle 6 sur la partie supérieure lu plane de laquelle est posée un tapis déroule 7 analogue au tapis f de la liaison entre l'édeiice et le sol. Une plaque d'acier 8 enduite d'un lubrifiant a viscosite élevée repose sur le tapis 7, et les modules contigus 3' et 3" du niveau supérieur s'appuient simplement par leurs bords inférieurs  tion, of course, of those of the last level - has at its upper part a sole 6 on the upper plane read of which is laid a carpet rolls 7 similar to the carpet f of the connection between the building and the ground. A steel plate 8 coated with a high viscosity lubricant rests on the mat 7, and the adjoining modules 3 ′ and 3 "of the upper level are simply supported by their lower edges

sur la plaque 8. -on plate 8. -

Comme on le voit sur úa figure 1, chaque module 3 est compose d'une pluralité d'éeleéments 9 qui présentent tous la meme forme generale et qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal des modules. Certains de ces élements peuvent  As can be seen in FIG. 1, each module 3 is composed of a plurality of elements 9 which all have the same general shape and which are juxtaposed in the longitudinal direction of the modules. Some of these elements can

2u présenter la forme d'un simple tronçon de tunnel, comm-  2u present the shape of a simple section of tunnel, as

celui indique en ga sur la figure 1, mais d'autres, 9b, peuvent comporter sur chacun de leurs côtes une ouverture 10 munie d'un auvent Il à sa partie supérieure, de sorte que deux éléments 9b Juxtaposes communiquent entre eux par un au passage transversal qui est forme par leurs ouvertures 10 qui se superposent, et qui est sépare de l'extérieur a sa partie supérieure par les' auvents 11, malgré la voussure des  that indicated in ga in FIG. 1, but others, 9b, may have on each of their ribs an opening 10 provided with an awning II at its upper part, so that two elements 9b Juxtaposes communicate with each other by an au transverse passage which is formed by their superimposed openings 10, and which is separated from the outside at its upper part by the 'awnings 11, despite the arching of the

parties supérieures des éléments.  upper parts of the elements.

Les 6éléments 9 sont construits sur un plancher 12, u par exemple en béton armé, représente sur la figure 4, et des tirants 13 peuvent être tendus transversalement en haut de leur voOte. Ils peuvent comprendre tous les élements architecturaux voulus, et la figure 4 représente à titre d'exemple un element 9 qui est destiné à être placé en  The elements 9 are built on a floor 12, u for example of reinforced concrete, shown in FIG. 4, and tie rods 13 can be stretched transversely at the top of their voOte. They can include all the architectural elements desired, and FIG. 4 shows by way of example an element 9 which is intended to be placed in

D façade et qui comporte une porte-fenêtre 14 et un balcon 15.  D facade and which includes a French window 14 and a balcony 15.

ó Les éléments 9 sont colles entre eux dans le sens longitudinal au moyen de polymères appropriés, cependant que les modules 3 sont séparés entre eux par des joints souples  ó The elements 9 are glued to each other in the longitudinal direction by means of suitable polymers, while the modules 3 are separated from each other by flexible joints.

et compressibles.and compressible.

b Les liaisons horizontales qui relient entre eux les divers éléments 9 d'un me module 3 et les divers modules 3 d'un même niveau 2 sont assurées par des cables tendus en postcontrainte qui passent dans des canaux ménages dans le plancher et la voûte cies divers éléments. On voit sur la lu coupe transversale de la figure 4 six cibles longitudinaux lb qui traversent le plancher d'un élément 9, et quatre câbles longitudinaux 17 qui traversent sa voûte. Cette Mome figure 4 montre également des câbles transversaux de plancher, 18, et de voûte, 19, qui sont au nombre de trois pour chaque groupe, et qui relient entre eux les éléments contigus de deux modcules adjacents. Toutefois, le nombre, la disposition et la constitution de ces câbles peuvent âtre  b The horizontal connections which link together the various elements 9 of a module 3 and the various modules 3 of the same level 2 are provided by cables stretched in post-tension which pass through household channels in the floor and the vault cies various elements. We can see on the cross-sectional read of FIG. 4 six longitudinal targets lb which cross the floor of an element 9, and four longitudinal cables 17 which cross its arch. This Figure 4 Mome also shows transverse cables of floor, 18, and vault, 19, which are three in number for each group, and which interconnect the contiguous elements of two adjacent modules. However, the number, arrangement and constitution of these cables may be

modifies en fonction, notamment, des conditions climatiques.  modified according, in particular, to climatic conditions.

Sans sortir du cadre de la présente invention, 2L) d.iverses modifications pourraient etre apportées à la aorme de réalisation qui vient d'être decrite. C'est ainsi, par exemple, que la base de l'édifice réalise au moyen des modules 3 pourrait être construite en sous-sol. D'autre part, d'autres éléments que des cables - par exemple des 2D chaúnes - pourraient être utilisés pour assurer les liaisons  Without departing from the scope of the present invention, 2L) various modifications could be made to the standard of embodiment which has just been described. Thus, for example, the base of the building produced by means of modules 3 could be constructed in the basement. On the other hand, elements other than cables - for example 2D strings - could be used to ensure the connections

horizontales entre les modules et les éléments de ceux-ci.  horizontal between the modules and their elements.

En outre, les' éléments indiqués ci-avant comme étant en caoutchouc ou en polymère pourraient être fabriques en d'autres matériaux appropriés. De mâme, les semelles t qui o sont interposées entre les modules superposés pourraient être réalisées, non pas en acier lubrifié, mais en un autre  In addition, the elements indicated above as rubber or polymer could be made of other suitable materials. Similarly, the flanges t which o are interposed between the superimposed modules could be produced, not from lubricated steel, but from another

matériau anti-friction.anti-friction material.

Claims (11)

- REVENDICATIONS -- CLAIMS - 1. Construction modulaire antisismique, caractérisée par le fait qu'elle repose sur le sol sans fondations ni  1. Modular anti-seismic construction, characterized in that it rests on the ground without foundations or liaison verticale, et qu'elle est constituée par une plura-  vertical connection, and that it is constituted by a plura- lité de niveaux (2) qui sont superposes sans aucune liaison verticale.  ity of levels (2) which are superimposed without any vertical connection. 2. Construction selon la revendication 1, caractéerisée2. Construction according to claim 1, characterized par le fait que ses niveaux sont superposes avec interposi-  by the fact that its levels are superimposed with interposi- tion de plaques d'acier lubrifeé (8).  tion of lubricated steel plates (8). 3. Construction selon l'une quelconque ces revendica-  3. Construction according to any one of these claims. tions 1 et 2, caractérisée par le fait que chacun de ses niveaux est constitue par des modules (3), tous identiques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens transversal et qui sont relies entre eux par ces  tions 1 and 2, characterized in that each of its levels is constituted by modules (3), all identical to each other in their general form, which are juxtaposed in the transverse direction and which are connected together by these câbles transversaux (18, 19).cross cables (18, 19). 4. Construction selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les modules contigus (3) sont sépares entre  4. Construction according to claim 3, characterized in that the contiguous modules (3) are separated between eux par des Joints élastiques.them by elastic Joints. 5. Construction selon l'une quelconque des revendica-  5. Construction according to any one of the claims. tions 4 et 3, caractérisée par le fait que la partie supe-  tions 4 and 3, characterized in that the upper part rieure desdits modules (3) présente la forme d'une voûte, et que l'extrados de cette dernière porte a son sommet une semelle longitudinale (6) qui supporte les bords inférieurs de deux modules contigus du niveau supérieur, ou le bord inférieur d'un module du niveau supérieur dans le cas d'un  of said modules (3) has the shape of a vault, and the upper surface of the latter has at its top a longitudinal sole (6) which supports the lower edges of two contiguous modules of the upper level, or the lower edge of '' a higher level module in the case of a module d'extrémité.end module. 6. Construction selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un tapis (7) en caoutchouc ou similaire est pose sur ladite semelle longitudinale (b), au-dessous de  6. Construction according to claim 5, characterized in that a rubber mat (7) or the like is placed on said longitudinal sole (b), below ladite plaque en acier lubrifié (8).  said lubricated steel plate (8). 7.. Construction selon l'une quelconque des revendica-  7. Construction according to any one of the claims. tions 5 et 6, caractérisée par le fait que ladite voûte est  tions 5 and 6, characterized in that said vault is munie d'au moins un tirant transversal (13).  provided with at least one transverse tie (13). 8. Construction selon l'une quelconque des revencica-  8. Construction according to any one of the revencica- tions 1 A '7, caractérisée par le fait qu'elle repose sur le  1 to 7, characterized in that it rests on the sol avec interposition d'un revêtement compacte en hérisson-  floor with interposition of a compact hedgehog covering- nage (4) et d'un tapis (5) en caoutchouc ou similaire.  swimming (4) and a mat (5) of rubber or the like. 9. Construction selon l'une quelconque des revendica-  9. Construction according to any one of the claims. tions 1 à 8, caractérisée par le fait que chacun desdits  1 to 8, characterized in that each of said modules (3) est constitué par des éléments (9), tous identi-  modules (3) is made up of elements (9), all identi- ques entre eux dans leur forme générale, qui sont Juxtaposes dans le sens longitudinal et qui sont reliés entre eux par  ques them in their general form, which are juxtaposed in the longitudinal direction and which are connected to each other by des cables longitudinaux (16, 17).longitudinal cables (16, 17). 10. Construction selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdits éléments (9) sont collés entre eux  10. Construction according to claim 9, characterized in that said elements (9) are bonded together au moyen d'un polymère.using a polymer. 11. Construction selon l'une quelconque des revendica-  11. Construction according to any one of the claims. tions 5 à 10, caractérisée par le fait que deux modules contigus au moins sont relies entre eux par au moins une  tions 5 to 10, characterized in that at least two contiguous modules are interconnected by at least one ouverture (10) munie d'un auvent (11) à sa partie supe-  opening (10) provided with a canopy (11) at its upper part rieure.better.
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EP0481146A1 (en) * 1989-04-12 1992-04-22 Christian Fort Antiseismic modular building construction
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