DESCRIPTION DE L'INVENTION

La présente invention est un nouvel ouvrage d'infrastructure à interposer entre le sol d'assise et les fondations (semelles, radiers, chaînages, longrines, remblais etc.) des cons tructions à des fins d'habitations ou autre sans limitation d'usages. Cette nouvelle infras tructure atténuera les accélérations sismiques horizontales pour les constructions et leurs évitera la fatigue prématurée des éléments structuraux.

Traditionnellement les fondations des constructions sont directement posées sur le sol d'assise ce qui leur impose leurs entraînements directes par le sol lors de ses distorsions sismiques. Les expansions comme les contractions ou ondulations du sol sont transmises à la construction et lui font subir des dégradations pouvant être irréversibles et fou- droyantes.

L'invention permet de remédier à cette situation en donnant à la construction la possibi lité de réagir par inertie aux excitations horizontales sismiques du sol et de la sauvegar der des dommages qui pourraient en résulter. L'invention est un système de nappes d'aciers dont le montage et l'assemblage ne nécessitent pas de la part de l'utilisateur de compétence ou un savoir en matière de construction ni un matériel spécifique.

L'invention est un ensemble de nappes (deux ou plus) d'acier plats inoxydables ou rendu inoxydable par dopage ou traitement dont la protection cathodique. Les aciers A, de la nappe inférieure ont une longueur Li _, pour l'exemple développé ci-après ; As pour les aciers de la nappe supérieure. Leur largeur est l _a pour A ₄ respectivement l _b pour A _s (1- 2- 3&4). L'épaisseur commune des aciers est e. Ils sont disposés parallèlement avec un es pacement constant à chaque nappe h ou l ₂ (3-4-5 & 6). Cet écart h (ou l ₂ ) entre les aciers absorbera les expansions et les contractions du sol comme les rotations suivant l'axe vertical Z. Les dimensions de ce système sont Li x L ₂ dans le plan horizontal. Son épais- seur est autant de fois le nombre de nappes multipliée par e (8a, 8b & 8c). Les nappes peuvent avoir des épaisseurs différentes, suivant celles des aciers utilisés.

Les nappes sont superposées l'une sur l'autre. Deux nappes juxtaposées ont leurs aciers entrecroisés. Cet ensemble de nappes constitue une platine d'assise (7) en fondation des constructions. Il est représenté en coupe transversale (9 et 10).

Les nappes sont assemblées et fixées par un emballage souple pour faciliter leur manu tention et transport, comme il évite son remplissage avec du béton des semelles forte ment dosé. Ce jeu de nappes (N) d'aciers plats constitue la platine parasismique. Les nappes de la platine vont déjouer les accélérations horizontales du sol et ses déforma- tions sismiques.

Les platines sont posées sur le sol, sous la construction. Elles s'interposent entre le sol et la construction. Elles transmettent le poids de la construction au sol à tout moment. Le rôle de la platine apparaît lors de tout mouvement horizontal du sol. Le croisement des nappes, leur permet de glisser entre-elles dans le plan horizontal, indépendamment de l'orientation de leur mouvement relatif. De même, les rotations de la construction sui vant l'axe vertical, sont permises.

Le positionnement des aciers, permet toute translation relative dans le plan horizontal par décomposition du déplacement suivant les deux directions des aciers plats.

Chaque platine, portant une semelle, est placée sur le sol horizontal. Elle repose sur le béton de propreté, un socle ou par-dessus un massif de fondation, pour éviter l'encastrement des aciers inférieurs de la platine dans le sol. La nappe inférieure est liée au sol. Les platines couvriront le sol sous la construction. Ainsi chaque semelle pourrait éventuellement glisser d'une platine à l'autre dans son mouvement oscillatoire horizon tale. La nappe supérieure porte la semelle dont elle est reliée. Toute accélération hori- zontale permettra aux aciers de coulisser les uns sur les autres. La fonction de la platine est de préserver la construction des effets des mouvements sismiques du sol et octroyer aux occupants le temps et la chance de quitter les lieux en sécurité. A l'état statique, hors mouvement du sol, la platine est inerte et porte le poids du bâti ment et du remblai en fondation. A chaque fois qu'il y ait un mouvement horizontal du sol sous la construction, cette dernière en sera épargnée, par clivage interne à la platine.

Lors de tout mouvement horizontal du sol d'accélération (G), la platine s'interpose entre le sol et les fondations. Elle subit le cisaillement induit et préserve les fondations et la construction. Une partie de l'accélération (G) du sol est transmise atténuée (7) à la construction (34). Les accélérations du sol (G) sont adoucies (7) par les platines et l'inertie de la construction :

G du sol ^ 7 de la construction où 7 < G

Des repères placés à égales distances d ₀ , sur le sol sous le bâtiment avec leur vis-à-vis sur le bâtiment en temps normal (11), restent en face et au cours d'une déformation du sol avec la platine (N) (15 & 16). La déformation du sol n'affecte pas les repères du bâtiment. Sans platine, lors d'une expansion du sol, les distances entre repères vont augmenter à di> d ₀ . Les repères sur le bâtiment seront entraînés avec le sol. Les espacements dans le bâtiment (A ₀ - B ₀ ) vont être étirés devenant (Ai ; Bi) avec Ai> A ₀ ; Bi> B ₀ (12). Par contre en phase de compression du sol, sans platine, les repères vont se rapprocher obligeant ceux sur le bâtiment à faire de même (A ₂ ; B ₂ ). Les éléments du bâtiment sont contraints à raccourcir à chaque phase de l'onde sismique : A ₂ < A ₀ ; B ₂ < B ₀ (13).

Par contre pour un bâtiment doté de platine antisismique N (14 - 15 & 16); les distances A ₀ - B ₀ ne seront pas affectées par les distorsions du sol. En phase d'expansion, de com pression ou de cisaillement horizontaux du sol; le bâtiment en est épargné.

Des lignes parallèles et équidistantes (Vi à V ₅ ) (17), symbolisées sur le sol sous la cons truction, risquent de subir des déformations lors du mouvement sismique. Elles vont emmener dans leur mouvement les différentes parties du bâtiment, lui causant des di slocations et des désordres structurels (18).

Avec l'assise N sous le bâtiment qui l'isole des aléas horizontaux du séisme (19) ; la cons truction ne subit pas de contraintes notables pouvant la déformer. Les platines vont iso ler chaque semelle ainsi que le remblaiement, de ces distorsions du sol. Les distances et les positions relatives entres les semelles resteront invariantes, car tenues par les élé- ments de la structure. Ainsi la construction se mouvrait dans son ensemble en translation et ou en rotation (autour de l'axe vertical Z) indépendamment des vibrations du sol.

Cette indépendance permet aux éléments structuraux horizontaux, (17) (chaînages, lon- grines, poutres, raidisseurs et dalles) de la structure de ne pas subir les sollicitations avec la même acuité. Les éléments horizontaux ne vont pas être exposés alternativement aux compressions et étirements du sol durant chaque phase de l'onde sismique (18). Les éléments horizontaux sont épargnés pendant le mouvement du sol (19).

Les plans verticaux parallèles de la construction (Pi - P - P ₃ ) en (20) avant séisme, peu vent subir des cisaillements en (21) au moment du séisme et causer la déformation ou la déperdition de la construction. En munissant le bâtiment de la platine N en (22), les élé ments de la construction ne sentiront pas ses distorsions différentielles dues au séisme. Le bâtiment en sera épargné. Il gardera sa stabilité et son usage après la secousse sis mique.

Une trame horizontale de la construction (23) sera déformée par le mouvement du sol. Les angles seront sollicités et se déformeront à deux reprises lors de chaque onde sis mique. Lors d'une phase de l'onde sismique, la trame correspondrait à (24) et passe en phase suivante à la (25).

Deux éléments (A & B) d'un coin vont subir des cycles successifs de pliages et dépliages. Ils seront fragilisés. L'intérieur des coins sera broyé avec écrasement des matériaux (EC) et son extérieur sera fissuré (FS). Ce phénomène s'inverse à chaque phase. La zone pré cédemment écrasée (EC) se présentera à la fissuration (FS) et celle qui s'était fissurée (FS) se verra comprimée et ses matériaux broyés (EC) (26 - 27). Le système de platine épargne la construction dans son ensemble.

Un portique, non protégé, en temps normal est stable par ses semelles (S), ses éléments verticaux (P) et ses dalles (D) (28). Le portique se déforme à chaque phase de chaque onde sismique en s'inclinant d'un côté puis de l'autre (29 & 30), plusieurs fois pendant la durée du séisme. Ces mouvements et déplacements créent, en pieds et en tête de chaque élément vertical, une zone d'écrasement (EC) et sur la face opposée une zone de fissuration (FS) (31). Ces zones sont permutées en phase suivante de chaque onde sis- mique (32). Cela entraîne le broyage de la matière en haut et en bas des éléments verti caux et leur affaiblissement il se peut que la construction s'empile comme un château de cartes.

De même, les éléments verticaux peuvent ne pas résister convenablement aux efforts de va-et-vient du sol. Ils peuvent casser par une coupure nette (CN). La partie supérieure (P _s ) ne serait plus à la verticale de la partie inférieure (R,) (33). Il y a réduction de la sec tion porteuse. Il émerge un accroissement de la contrainte locale et la création d'un bras de levier et par suite un nouveau moment de renversement non équilibré avec les con séquences qui en découlent par dépassement des capacités porteuses des structures. La platine consommera ce clivage qui se ferait entre les nappes de la platine et transforme en partie l'énergie sismique en énergie calorifique. Les nappes de la platine changent leur position relative. La platine prend une nouvelle morphologie et devient N' (34).

La sauvegarde de la construction des mouvements horizontaux du sol, passe par l'usage d'un matelas de platine N, (35). Ce lit sur le sol d'assise est constitué de platines dispo- sées en quinconce à la manière d'un damier, (36).

La préservation des éléments de la construction, au passage des distorsions horizontales, leur laisse toutes leurs capacités à tenir lors des sollicitations suivantes, qui viennent dif férées dans le temps. Puisqu'elles ne se propagent pas avec la même célérité. C'est comme si on réduirait le séisme aux seules excitations et déplacements verticaux pour la construction. Les noeuds de la construction pourraient résister à ces stimulations puisque non entravés ni entamés par la fatigue auparavant.

Ainsi on permet à la construction de se prémunir contre les cisaillements et les flexions composées de ses éléments horizontaux et verticaux.

Les platines porteront aussi les remblais sous la construction. Cela évite leurs entraîne- ments par le sol afin de ne pas créer de mouvements différentiels construction-remblais. Ainsi la structure étant isolée par le bas, ne sera pas sollicitée latéralement. L'ensemble structure-remblai se déplacerait en bloc pour se prémunir des contraintes d'interactions latérales structure-remblai. Cela donne un laps temps précieux et permet aux occupants de quitter le bâtiment en sécurité en début du séisme. C'est le but recherché, celui de sauver les vies humaines et éventuellement les biens immobiliers. C'est l'objectif de la platine. De même ce dispositif étant en métal et posé sur le sol, il est au même potentiel électrique que le sol. Cela ne remplace pas la mise à la Terre de la structure qui doit être faite en bonne et due forme.