Brevet FR2042712A1 — publié le 19710212

Les charpentes à cadres, les châssis et échafaudages sont utilisés de plus en plus dans 1*industrie du bâtiment pour l'érection de bâtiments à un ou plusieurs étages. On connaît des charpentes à cadres dont les supports, formant 5 le plan horizontal,, sont orientés à 60e" dans le quadrillage» A ces supports sont associées des colonnes de support en une ou plusieurs parties qui présentent une section transversale en forme d'étoile et dont les bras sont orientés radialement vers l'extérieur et forment entre eux un angle de 60°. Le raccord entre les 10 supports horizontaux est obtenu par l'intermédiaire de colonnes de support et, aux endroits où on peut ou doit se dispenser d'une colonne, par l'intermédiaire de noeuds. Les tensions de traction qui se manifestent sont absorbées par les colonnes et les noeuds. La matière constituant ces châssis ou échafaudages est, de préférence, 15 l'aluminium, cependant il est également possible d'utiliser toute autre matière appropriée pour autant qu'elle présente la résistance nécessaire. La réalisation des parties individuelles s'effectue par un procédé à filer dans des presses à filer. La présente invention vise à procurer un perfectionnement/un 20 progrès des charpentes connues. L'invention propose une charpente à cadre pour l'érection de bâtiments de tous types et qui se caractérise du fait que le plan horizontal est formé par un réseau de supports disposés dans le quadrillage triangulaire et dont la raccord est obtenu par des 25 noeuds à profilé en étoile munis de bras orientés radialement, les colonnes attaquant les noeuds. Les noeuds sont formés par un simple profilé en étoile à partir de bras profilés qui se croisent. Les noeuds peuvent également être formés par un noyau à section transversale creuse ou pleine polygonal, plus particulièrement hexagonal, 30 muni de bras attaquant aux angles et qui forment des angles identiques. Par ailleurs, l'invention est relative à une réalisation particulière des colonnes en une ou plusieurs parties. La charpente conforme à l'invention offre l'avantage que les 35 tensions de traction du châssis ou de l'échafaudage ne sont absorbées que par les noeuds et que les colonnes peuvent être réalisées à partir de petits profilés qui présentent des possibilités de raccordement particulièrement avantageuses, qui sont favorables du point de vue de l'isolation ou bien qui n'exigent qu'une faible 40 consommation de matière. 70 17366 2 2042712 Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 est une vue en perspective du plan horizontal de la charpente.conforme à l'invention. 5 „ La fig. 2 est une vue par le dessous, en direction du noeud, d'une colonne creuse. La fig. 3 est une vue latérale du noeud avec la colonne. La fig. 4 est une vue en perspective d'une modification du raccord noeud/colonne. 10 La fig. 5 est une vue correspondant à celle de la fig. 1, ce pendant avec deux colonnes creuses. La fig. 6 est une combinaison de colonnes en tant que colonne fermée. La fig, 7 est une combinaison de colonnes avec ancrage au 15 point de pied. La fig. 8 est une coupe de l'ancrage du point de pied. La fig. 9 est une vue en perspective d'un noeud avec une colonne de forme modifiée. La fig. 10 est une vue explosée d'une colonne, d'une pièce 20 de raccordement et d'un noeud. La fig. 11 est une coupe transversale d'une colonne en plusieurs parties conforme à l'invention. La fig. 12 est une vue latérale de la colonne suivant la fig.11 La fig. 13 est une coupe suivant la ligne XIII-XIII de la fig. 25 12. Les figs. 14, 15 sont des coupes de colonnes formées par deux profilés longitudinaux. La fig. 16 est une coupe transversale d'une autre forme de colonne conforme à l'invention. 30 La fig. 1 représente le plan horizontal de la charpente confor me invention et qui est constituée par un réseau de supports 3, de préférence en U, dans le quadrillage à 60°, supports qui sont reliés à des bras orientés radialement, attaquant les angles, et ce, par des noeuds 2 dont le profil présente une section transversale 35 de préférence hexagonale. Le noyau de ces noeuds est creux, cependant il peut également être plein. Ces noeuds sont reliés à des colonnes conformes à 1'invention. La proposition conforme à l'invention, à savoir de prévoir un plan horizontal formé par un réseau de supports, de préférence de 40 longueur identique, disposés dans le quadrillage triangulaire et qui 70 17366 3 2042712 sont reliés par des noeuds, le réseau étant supporté par des éléments de colonne attaquant aux points de croisement, offre, outre les avantages de pouvoir faire varier la division de l'espace et de prévoir une préfabrication, également l'avantage que les colon-5 nés ou parties de colonne, peuvent être formées par de petits profilés ou parties de profilés, étant .donné que les tensions de traction sont absorbées par les noeuds. Les colonnes peuvent donc être exécutées dans les presses à filer, utilisées usuellement dans l'industrie des métaux et des matières synthétiques. Les exécu-10 tions décrites plus loin de colonnes présentent différentes possibilités pour la réalisation des profilés de colonnes en tenant compte des conditions données. La fig. 2 représente,uu par le dessous en direction du noeud, une pattie de colonne conforme à l'invention, reliée à un noeud, 15 tandis que les supports sont vus dans le plan horizontal. La colonne creuse est repérée par 1, le noeud par 2 et les supports en U par 3. La colonne creuse est constituée par des côtés la, lb et lç orientés à angle droit les uns aux autres, tandis que le quatrième côté 4, en raison d'une inclinaison angulaire des deux bras 20 5, forme un renfoncement. Les bras 5 sont inclinés l'un par rapport à l'autre sous un angle de 120°. Cet angle correspond à l'angle oi d'un angle diyfooeud, de manière que les éclisses 6, 7, s'étendant au-delà du corps de colonne, s'appliquent contre les âmes du noyau de noeud et soient vissés à ces dernières par les vis 8. Les 25 noeuds et les parties de colonne sont avantageusement dimensionnée de manière que les noeuds soient non seulement vissés aux parties de colonne, mais s'appliquent également sur ces dernières. La vue latérale de la fig. 3 représente clairement les deux éclisses 6, 7 s'étendant au-delà, du corps de colonne, et fixées au 30 moyen des vis 8 au noyau de colonne. Les supports en U, 3, sont omis pour plus de clarté. La colonne est coupée presque immédiatement sous le noeud. A la place des éclisses formées sur le corps de colonne, il est également possible d'utiliser des éclisses de raccord séparées 10, éventuellement repliées sous un angle de 120° 35 et qui sont vissées, d'une part, au bras du côté 4 de la colonne et d'autre part, au noyau de colonne. Un vissage possible est représenté en perspective à la fig. 4. Eventuellement, l'éclisse peut s'appliquer, à l'extérieur, contre la partie de colonne et contre la paroi intérieure du noyau. 40 Là fig. 5 représente une vue en plan suivant la fig* 1, cepèn- 70 17366 4 2042712 dant dans une vue détaillée, à savoir en association avec différents éléments de mur, Dans lette figure, le noeud est à nouveau repéré par 2. A ce noeud sont reliées deux colonnes creuses 1 diamétralement opposées, et ce, par des éclisses de raccord angulaires 10. 5 Les supports en U vissés aux bras du noeud 2 et formant le quadrillage horizontal, portent à nouveau le repère 3. Aux côtés longitudinaux lb sont formés, au centre, des liteaux 12 qui servent à la fixation de parties de mur ou bien comme tenon d'un raccord à tenon et mortaise entre les éléments de mûr et les 10 colonnes. Dans la forme d'exécution représentée, l'espace subsistant entre les colonnes creuses 1 sert comme rainure pour l'engagement du liteau de tenon 13 de la partie de mur 14 prévue perpendiculairement à l'orientation des supports 3. La réaliaation d'un mur Komplexe, relié à la colonne creuse à droite, est représentée 15 à la fig. 5. Des deux côtés du liteau 12 sont prévues des plaques 15, 16 formant l'isolation à la chaleur. Vers l'intérieur on ne fixe3 devant ce mur, qu'une plaque en gypse, et ce, par un profilé de support 17. Vers l'extérieur, la plaque d'isolation 15 est recouverte d'une plaque d'isolation à l'humidité 19 sur laquelle on 20 dispose une pièce d'espacement 20 pour former un espace intermédiaire pouvant être aéré, ainsi qu'un écran extérieur 21 maintenu de préférence par un liteau profilé 22. Afin de revêtir vers l'extérieur et par rapport au liteau de tenon 13, la fente subsistant entre les colonnes creuses 1, on prévoit des deux côtés de la fente; 25 des liteaux 23, de préférence en bois dur, fixés aux colonnes et entre lesquels peut également être prévue une plaque isolante 25. Sur les liteaux 23 est appliqué un profilé 26, de préférence en aluminium et servant comme coffrage extérieur. Dans l'espace creux subsistant à l'intérieur des parties de 30 colonne il est possible de loger des conduits d'alimentation de toute espèce. Lorsque la charge statique est élevée, les colonnes creuses peuvent également être remplies par coulée. La fig. 6 représente schématiquement la disposition de trois colonnes creuses conformes â l'invention, disposées sous un angle 35 de 120° les unes par rapport aux autres et qui s'appliquent sans jointure les unes contre les autres en laissant subsister un espace creux hexagonal. Lorsqu'on ne prévoit que deux colonnes formant entre elles un. angle de 120°, il est possible d'utiliser un coffrage extérieur qui correspond, en principe, à celui représenté 40 à la fig. 5, mais qui est replié ahgulairement de manière corres 70 17366 5 2042712 pondante» Pour l'ajustage et le raccord des colonnes au point de pied, on prévoit des pièces d'ancrage en U, ainsi que représenté aux figs. 7 et 8. La pièce d'ancrage 28 s'engage entre les colonnes 1, tan-5 dis que les bras 4 ou 5 des colonnes 1 sont reliés par des vis 29, à la dite pièce d'ancrage. La base de la pièce d'ancrage 28 est vissée à la fondation. Ce type de raccord peut également être utilisé pour des parties de colonne qui sont disposées sous un angle de 120° les unes par rapport aux autres, étant donné que dans ce 10 cas également deux des bras 4, 5 de la colonne se font face. La fig. 9 représente une vue en perspective d'une modification de la colonne creuse 1, y compris du noeud 2 et des supports 3 formant le quadrillage horizontal. La colonne 1 est réalisée de manière que suivant les différents secteurs du noeud, elle soit profilée 15 en U avec des bras inclinés vers l'extérieur, la base de l'U correspondant à un côté du noyau de colonne. Pour obtenir une meilleure stabilité, les bras sont reliés les uns aux autres par les parois ld'. Le raccord ne doit pas nécessairement s'effectuer aux extrémités des bras. Avantageusement, les bras lb', le1 forment entre 20 eux un angle de 60° afin que les bras du noeud puissent s'appliquer contre les colonnes. L'éclisse 6' formée sur le côté de base, est reliée par les vis 8' au noeud 2, comme dans la forme d'exécution suivant la fig. 2. La réalisation de la colonne est également appropriée à une combinaison avec une ou flusieurs colonnes du même 25 type, ce qui est déterminé par les conditions statiques et l'orientation du mur. Une autre possibilité du raccord entre un noeud 2 et un support 30 fermé, formé par trois colonnes creuses 1, est représentée à la fig. 10. Le liteau de raccord est formé par une barre hexagonale 30 31 creuse ou pleine qui est destinée à engager l'espace creux du noeud 2 et du suppott 30. La barre 31 est vissée ou collée au noyau de noeud et/ou aux colonnes creuses 1. Les réalisations décrites plus haut des colonnes permettent des raccords à angle droit et, du fait que ces colonnes sont creu-35 ses, elles forment une isolation. En outre, ces colonnes offrent l'avantage de présenter des faces extérieures lisses. Par contre, des profilés creux sont de réalisationdifficile et, de toute façon, ils ne peuvent pas être exécutés dans toutes les presses. Un autre objet de la présente invention est donc la simplifi-40 cation des profilés en économisant des éléments intermédiaires com 70 17366 6 2042712 pliqués et la limitation de la colonne à trois bras de raccord au mur. La fig. 11 est une coupe transversale d'une colonne 106 conforme à l'invention ou de trois profilés longitudinaux 107 dont 5 la section transversale est en forme d'Y, les deux bras 107a, 107b, combinés pour former le noyau de colonne, étant plus court dans le sens du bras que le troisième bras 107c, orienté radialement. Les extrémités 108a, 108b, des bras plus courts 107a, 107b sont repliées sous un angle de 60° l'une par rapport à l'autre. 10 Ces replis 108a et 108b des trois profilés longitudinaux 107 formant une colonne fermée, s'appliquent l'un contre l'autre et peuvent être reliés l'un à l'autre en les collant aux faces appliquées l'une contre l'autre. Un autre type de raccord réside dans la disposition d'une partie de garrot ou de serrure 109 qui est muni de 15 prolongaments 109a en forme de losange qui engagent les rainures ouvertes vers l'intérieur de la colonne et formées par les profilés longitudinaux. Pour autant que les raccords formés par les bras 107c des profilés longitudinaux ne suffisent pas, il est possible de prévoir un profilé longitudinal 100 additionnel, de section 20 transversale en Y et qui peut être vissé à la colonne, La fig. 12 représente une vue latérale de la colonne conforme à l'invention et illustrée à la fig. 11. En association avec la fig. 13, il est évident que les bras 107c orientés radialement sont découpés suivant la hauteur du noeud et que le noyau de la colonne 25 engage le noeud 102, de manière que les bras 102a du noeud 102 s'appliquent sur ceux de la colonne de support 106. La longueur des bras 107c orientés radialement des profilés longitudinaux est accordée à celle du noeud 102. Ainsi qu'il ressort de la fig. 12, les trois parties de serrure ou de garrot 109 sont noyées dans la 30 colonnqfet sont vissées aux profilés longitudinaux en 111. Les supports formant le plan horizontal attaquent en 112 les bras des noeuds. De la fig. 13 il ressort clairement comment le noeud 102 entoure l'extrémité du support. La partie de serrure ou àe garrot 35 109 peut être exécutée en aluminium ou une autre matière appropriée et il n'est pas nécessaire que-la partie de garrot 109 remplisse tout l'espace creux de la colonne, il suffit que les parties en forme de losange 109a engagent les rainures des profilés longitudinaux naux et soient reliées les unes aux autres par des ailes. 40 Une colonne 116 qui n'est constituée que par deux profilés 70 17366 7 2042712 longitudinaux 107 est représentée en coupe transversale aux figs. 14 et 15. Les deux profilés 107 sont disposés diamétralement en face l'un de l'autre et sont reliés l'un à l'autre par une partie de serrure 112 dont les extrémités opposées sont réalisées en forme 5 de losange afin de pouvoir engager les sainuree des profilés longitudinaux, La fig, 15 représente un profilé longitudinal 113 dont la section transversale est en forme de T et qui est ddjoint aux profilés 107, les extrémités 114a des ailes transversales 114 étant repliées vers le haut sous un angle de 120°, La disposition de ce 10 profilé longitudinal permet un raccord à angle droit aux profilés longitudinaux 107. Les colonnes de support 116 engagent un noeud 102 de la manière décrite à l'appui des figs, 12, 13. La fig. 16 représente une ouupe transversale d'une colonne 120 qui présente un noyau hexagonal 121 à trois bras orientés radiale-15 ment qui forment un angle de 120° entre eux. La colonne 120 est réalisée d'une seule pièce. La colonne d'une seule pièce 120, tout comme la colonne 106 en plusieurs parties, engage le noeud 102 par ses extrémités et après un découpage approprié des bras. Il est vrai que la colonne d'une seule pièce 120 exige des pressions plus 20 élevées lors de sa fabrication, cependant on économise considérablement de la matière. Dans le cadre de l'invention il est également possible qu'à la place des trois bras, on ne prévoit aucun, ou seulement un, ou bien deux, quatre, cinq ou six de ces bras. 70 17366 8 2042712 REVEND I C A T I 0 N S 1.- Charpente pour l'érection de bâtiments de tous types, caractérisée en ce que le plan horizontal est formé par un réseau de supports disposés dans le 4uadi"illage triangulaire et dont le rac- 5 cord est obtenu par des noeuds profilés en étoile à bras orientés radialement, les colonnes attaquant le noeud. 2.- Charpente suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le noeud est formé par un simple profilé en étoile à bras profilés qui se croisent. 10 3.- Charpente suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le noeud profilé en étoile est formé par un noyau creux ou plein polygonal dont les angles portent des bras qui forment entre eux de préférence des angles identiques. 4.- Charpente suivant les revendications 1, 2 et 3, caracté- 15 risée en ce que les colonnes reliées aux noeuds sont d'une seule pièce ou en plusieurs parties. 5.- Charpente suivant la revendication 4, caractérisée nn ce que la colonne ou les parties de colonne sont constituées par des profilés creux à trois côtés orientés à angle droit les uns aux 20 autres, tandis que le quatrième côté est formé par deux bras inclinés vers l'intérieur sous un angle de 120°. 6.- Charpente suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le côté opposé au côté angulaire de la colonne est muni à l'extérieur et au centre d'un liteau s'étendant de préférence sur toute 25 la longueur. 7.- Charpente suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les bras déterminant le repli angulaire sont munis d'éclisses qui sont orientés des deux côtés de la ligne de coupe des bras et qui sont vissées au noyau du noeud. 30 8.- Charpente suivant la revendication 5, caractérisée en ce que deux parties de colonne diamétralement opposées ou trois parties de colonne décalées de 120° les unes par rapport aux autres sont combinées en un support. 9.- Charpente suivant la revendication 8, caractérisée en ce 35 qu'on prévoit une pièce de ràccord sous la forme d'une barre dont la section transversale est adaptée à l'espace creux du noeud àt de la colonne. 10.- Charpente suivant la revendication 4, caractérisée en ce 70 17366 9 2042712 que la colonne est réalisée sous la forme d'une ou plusieurs pièces profilées formant entre elles un angle de 60°, de section transversale triangulaire à pointe aplatie suivant l'orientation du noyau du noeud, cet aplatissement étant prolongé en une éclisse. 5 11.- Charpente suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'on prévoit unë colonne dont le noyau présente une section transversale hexagonale et qui efct muni d'un ou de plusieurs bras attaquant de préférence radialement trois angles. 12.- Charpente suivant la revendication 4, caractérisée en ce 10 qu'on prévoit une colonne de support constituée par au moins deux profilés longitudinaux reliés par une partie de garrot ou similaire, les profilés longitudinaux présentant une section transversale nen forme d'Y, tandis que les trois bras des profilés forment entre eux un angle de 120°. 15 13.- Charpente suivant la revendication 12, caractérisée en ce que les extrémités de deux bras du profilé longitudinal sont repliées sous un angle de 60° l'une par rapport à l'autre. 14.- Charpente suivant les revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que trois profilés longitudinaux sont reliés en une colon- 20 ne fermée. 15.- Charpente suivant la revendication 14, caractérisée en ce que les profilés longitudinaux sont reliés les uns aux autres par une ou plusieurs parties de serrure ou de garrot. 16.- Charpente suivant la revendication 14, caractérisée en ce 25 que les extrémités repliées des profilés longitudinaux sont collées les unes aux autres. 17.- Charpente suivant les revendications 1 et 12, caractérisée en ce qu'après découpage des bras orientés radialement, le noyau de colonne engage le noeud et en ce que les bras du, noeud et 30 auxquels sont vissés ou autrement fixés les supports, s'appliquent sur ceux de la colonne de support. 18.- Charpente suivant les revendications 12 et 14, caractérisée en ce qu'on prévoit des profilés longitudinaux additionnels à section transversale en forme d'Y et qui sont disposés entre les 35 bras des colonnes de support. 19.- Charpente suivant la revendication 14, caractérisée en ce qu'on prévoit des profilés longitudinaux à section transversale en forme de T dont les extrémités des ailes transversales sont repliées sous un angle de 120® vers le haut. 40 20.- Charpente suivant la revendication 12, caractérisée en ce que la partie de garrot ou de serrure présente des prolongements à section transversale en forme de losange.