Dôme : Différence entre versions

Version actuelle datée du 25 février 2018 à 08:25

1° hypothèse = dôme demi-sphérique.

Araignée

Araignée = dôme structuré en longitudes + latitudes. 1° hypothèse = dôme demi-sphérique.

La structure complète peut être réalisée arche par arche. Puis les arches assemblées ensemble.

On assemble les arches in situ, par leurs sommets.

Puis la dernière étape, le cerclage périphérique robuste. Chaque montant reçoit des maillons rapides. Le maillon le plus bas est soudé à eg 50 cm de la base du montant. On fait passer une cordelette solide dans tous les maillons (en l'y nouant, pour une attache fixe et non-coulissante) pour réaliser une périphérie complète. On répète l'opération pour les autres cerclages. (Les maillons peuvent ne pas être soudés mais simplement noués le long d'une corde qui circule de long du montant.)
Si les cercles latitude sont flottants, ils ont tendance naturelle à vouloir remonter et ne réaliseront donc pas leur fonction.
On peut aussi imaginer plusieurs autres techniques pour le cerclage, eg de souder des barres horizontales, d'utiliser des chevrons en bois, des tuyaux de plomberie, etc.

Cerclage en tuyaux : eg tuyaux de plomberie de longueur 2 mètres. Pour une araignée à 8 longitudes, il faut 8 tuyaux droits de 2 mètres qui s'assembleront en un octogone. L'assemblage est fait via 8 coudes, tuyaux de 10 cm, percés et coudés à 135°. L'octogone est monté à plat, puis les longitudes sont plantées dans les coudes.
Au sol, cela génère un cercle de rayon (et hauteur) 2.6m, de surface 21m2, et des demi-arches de 4.08m.
Avec des cotés octogonaux de 1m, on obtient un rayon (et hauteur) de 1.3m et une surface d'~ 5m2. Bref, un peu petit (ok pour une maquette). Mais ok pour un cercle en hauteur.

Si on impose des demi-arches de 3m, cela correspond à des cotés d'octogone d'~ 1.5m et un rayon/hauteur d'~ 2m.

On peut aussi envisager un hexadécagone (16 cotés) comme base. Avec des cotés de 1m. ça revient en dimensions à peu près à l'octogone avec des cotés de 2m. Mais ça permettrait de doubler le nombre d'arceaux. Plus de travail et de pièces, mais plus de solidité et de stabilité (poids). (https://fr.wikipedia.org/wiki/Hexadécagone)

L'intérêt de cette structure est sa démontabilité et facilité de réalisation sans outils lourds sur place.

Dimensions

Pour un dôme avec des quart de cercle de 3m, des tubes de plomberie (galvanisés) de diamètre 1/2 pouce sont ok.

Pour des dimensions supérieures, il faut a priori un diamètre plus important.

Sommet

Plusieurs possibilités :

Au sommet, une "clé de voûte" pour 4 ou 6 ou 8 montants. La clé de voûte est formée par assemblage en étoile de plusieurs tubes dans lesquels peuvent s'enficher les sommets de montants/longitudes.

• Clé pour 2 montants = tube aplati au centre (et percé).
• Clé pour 4 montants = tube en croix de plomberie, prolongé ou pas, ou 2 tubes aplatis au centre et boulonnés.
• Clé pour 8 montants (octogone) = 2 clés pour 4 montants
• Clé pour Nx2 montants = N tubes aplatis au centre (et percés), et tous boulonnés ensemble avec un boulon unique.

La clé sommitale peut aussi être un cercle en acier plat avec eg 8 trous au diamètre 1/2 pouce. On fait alors traverser les extrémités des arcs, et on boulonne. Cela permettrait aussi le passage aisé d'une cheminée centrale.

à noter qu'une telle ouverture sommitale peut aussi se réaliser avec des tés et des coudes 1/2 pouce standards. Un carré formé de 4 tés assemblés via des coudes et petites allonges peut former une ouverture carré capable de fixer 4 montants. Un octogone formé de 8 tés assemblés via des coudes (à 45°) et petites allonges peut former une ouverture octogonale capable de fixer 8 montants.

Réalisation des arceaux

Se contenter de courber les montants librement, eg par rapprochement des 2 extrémités, est difficile, et ne permet pas d'obtenir une bonne courbure. (Le rapprochement des bouts va provoquer une pliure à l'endroit où le levier est maximum, ie au milieu de la pièce. Une fois cette pliure démarrée, le milieu reste toujours l'endroit où le levier est maximum, mais en plus il est devenu plus souple. La pliure va donc s'accentuer et se concentrer surtout à cet endroit.) Si on se rate, l'arceau peut eg ne plus être plan, la courbure peut être irrégulière ... et c'est difficile à rattraper.

A priori, on va plutôt travailler avec des quart de cercle. ie des longueurs d' ~3m.

On trouve des cintreuses (hydrauliques) à acier sur internet à partir de 100€. Il s'agit d'une armature astucieuse sur un simple cric hydraulique.
La location, eg kiloutou, démarre à 68€ttc/jour ... intérêt nul.

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• https://www.amazon.fr/TecTake-Cintreuse-hydraulique-cintrer-matrices/dp/B00M8BJ6EU 12 tonnes, 43 kg, 6 matrices, 130€ = 0€ livraison
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• https://www.amazon.fr/hydrafore-Machine-cintrer-hydraulique-10-25-mm/dp/B01LVTUO7E 119€ +6€ port, petit mais semble moins bien

Peut-être qu'on peut aussi utiliser une presse comme cintreuse ?
L'inverse, ie utiliser la cintreuse comme presse, est a priori plus facile.
La presse est certes plus grande, mais avec la cintreuse, il y a plusieurs matrices (gorges) fournies (pas avec la presse), et les piliers doubles laissent la place de passer les tubes (pas le cas avec la presse).

On peut convertir la cintreuse en (petite) presse, juste en rajoutant une pièce enclume et une pièce pour l'appui. Ou on peut carrément imaginer rajouter une partie presse boulonnée en plus de la cintreuse. (Une cintreuse, ça ressemble très fort à une presse où il manque l'enclume.)

• https://www.amazon.fr/Presse-hydraulique-datelier-sur-pied/dp/B00ASG3X2S 6 tonnes 73€
• https://www.amazon.fr/dp/B00N77O3EC 20T, 156€ + 10€ port

Arceaux 320cm ou 300cm

arceaux en tube galvanisé 1/2 pouce de 320cm.

• quart d'arc = pi x r / 2 = 320 cm => r = 640 cm / pi = 203.7 cm
• surface : pi x r = 6.4 => pi x pi x r x r = 40.96 => pi x r x r = 40.96 / pi = 13.037 m2, petit mais ok pour un 1° modèle
• périmètre = 640cm x 2 = 1280cm = 12.80m
• base octogonale => chaque coté ~ 1280cm/8 = 160 cm (en fait plus petit, si on prend l'octogone inscrit)
• noter qu'on peut aussi prendre une base circulaire (en courbant les huitièmes d'arc), on peut ainsi utiliser des tés standards pour la liaison

arceaux en tube galvanisé 1/2 pouce de 300cm.

• quart d'arc = pi x r / 2 = 300 cm => r = 600 cm / pi = 191 cm
• surface : pi x r = 6 => pi x pi x r x r = 36 => pi x r x r = 36 / pi = 11.45 m2, petit mais ok pour un 1° modèle
• périmètre = 600cm x 2 = 1200cm = 12m
• base octogonale => chaque coté ~ 1200cm/8 = 150 cm (en fait plus petit, si on prend l'octogone inscrit)

Gabarit d'arceau

Le gabarit doit permettre de contraindre l'arceau à la fois dans un seul plan et dans sa courbure.

Pour fixer les idées, on cherche à réaliser un arceau quart d'un cercle de rayon 150cm, avec un tor de 14mm. La longueur développée de l'arceau = 236cm

Idée simple : approximer la courbure arrondie par un polygone en 3 segments principaux. De 1 mètre chacun. Le polygone est réalisé en chevrons, eg 50mmx70mm. Les segments ne sont pas fixes, mais articulés, pour permettre le pliage de l'acier.

Le segment central est fixe et est constitué de 2 chevrons parallèles, écartés d'une épaisseur de chevron. On peut visser des "échelons", dont l'épaisseur suivra un profil arrondi, sur ce segment

A chaque extrémité du segment central est boulonné un autre chevron qui est libre de pivoter. Ces 2 chevrons latéraux font office de "bras". On peut aussi réaliser et visser un profil arrondi sur chaque bras.

Pour réaliser les profils du gabarit proprement, on peut fixer le gabarit sur 3 chevrons assemblés en triangle isocèle avec angle droit au sommet et dont les 2 cotés font 200cm. Ce triangle sert à matérialise le quart de cercle et à se repérer.
Le segment central du gabarit doit être centré sur la base du triangle, et on peut visualiser l'arrondi du gabarit relativement au quart de cercle.

Utilisation

Le tor à courber est centré sur le gabarit et fixé par son milieu. Le tor est solidarisé, mais coulissant, sur les bras. Les extrémités des 2 bras sont reliées par un tendeur à cliquet (2 ou 4 tonnes).

Puis on commence à tendre progressivement, en contrôlant que le tor prenne bien la forme arrondie souhaitée. On travaille en symétrie par rapport au milieu du tor.

Si on travaille à froid, il faut a priori courber le tor au-delà de l'arrondi souhaité.

Couverture

Pour réaliser des latitudes proprement :

• enfiler du tuyau plastique noir sur les tubes 1/2", puis percer le tuyau plastique (plutôt que le tube acier), et faire passer des géodésiques en fil de fer ou cordelette à travers les trous.
  • 50m de tuyau diamètre 32mm = 32 euros

• placer des colliers sur les tubes, quitte à y faire passer une cordelette pour les empêcher de glisser vers le bas

• noter que, pour une cordelette correspondant à une latitude fixée et de longueur fixe, la cordelette reste naturellement en position. (La cordelette ne peut pas descendre selon toutes les longitudes simultanément, sinon, cela signifierait que sa longueur s'allonge).

Misc

Pour l'arrimage par la base, le tube peut être percé et équipé d'un maillon rapide ou boulonné avec un boulon en anneau, pour faciliter le sanglage.

(On peut aussi imaginer que la base des tors soit fendue sur 2/3 centimètres (à la disqueuse) et d'y glisser une pièce quivabien pour l'arrimage. Mais ça parait moins clean.)

Liens

• D!CI TV : la réalité virtuelle en itinérance dans les stations à partir de février https://shar.es/1MYUBQ dômes à la Bucky
• https://www.dici.fr/actu/2018/02/24/vars-plage-une-bulle-de-soleil-2000-metres-d-altitude-1111566 à la Bucky

Pages connexes

• Serre_tunnel