Brevet FR2038120A1 — publié le 19710108

1. 2038120 La présente invention concerne-un procédé-de»Construction de bâtiments ainsi que les bâtiments et les charpentes de bâtiments érigés au moyen de ce procédé. Il est bien connu de construire des bâtiments en partant 5 d'une charpente d'acier comportant des poutres, colonnes et autres éléments. Les éléments de charpente; sont des éléments porteurs et les normes de sécurité exigent que. les éléments.de charpente en acier soient recouverts de béton ou noyés dans celui-ci de manière à empêcher le bâtiment de s'écrouler en cas d'incendie. Le recouvre-10 ment de béton des éléments de charpente augmente considérablement leur épaisseur et exige des coffrages, onéreux. Si les éléments de charpente en acier ne sont pas recouverts de béton, leur allongement et leur déformation, lorsqu'ils sont chauffés par un incendie qui fait rage dans le bâtiment, sont tels que la charpente ne peut 15 plus supporter la charge pour laquelle elle a été conçue, ce qui aboutit à l'écroulement précité du bâtiment. Pour cette raison, on préfère souvent utiliser des procédés de construction dé bâtiments en béton armé plutôt que de recourir à des charpentes en acier. On a découvert que des charpentes en acier peuvent être 20 utilisées en toute sécurité pour construire des bâtiments si les éléments de la charpente ou au moins certains d'entre eux sont creux et sont remplis d'eau, ces éléments étant en outre raccordés entre eux de manière à permettre une circulation de l'eau. Il est bien entendu que l'eau contenue dans des éléments 25 de charpente d'acier a un effet de refroidissement en cas d'incendie du bâtiment, réduisant ainsi la dilatation thermique autrement dangereuse, d'une charpente en acier. Dans une forme d'exécution préférée de 1 'inv.ention, les éléments en acier que l'on utilise pour construire unê "charpente 30 de bâtiment sont des caissons creux ayant une forme adaptée à leur fonction d'une manière bien connue. Les extrémités des"caissons creux sont d'abord remplies ou bouchées ou autrement obturées en permanence d'une manière étanche à l'eau. La charpente est ensuite érigée de la manière habituelle et, après son érection, des raccor-35 dements de circulation d'eau sont établis entre les éléments de la charpente à l'aide de raccords de plomberie. La charpente peut donc être érigée de la manière habituelle par les ouvriers sans que ceux-ci doivent se préoccuper d'établir des raccordements étanches à l'eau entre les caissons creux au moment de l'assemblage mécani-40 que de la charpente, ces raccordements de circulation d'eau n'étant 70 11706 2. 2038120 en effet établis que par la suite. L'invention prend de l'importance avec des bâtiments à plusieurs étages et, dans ce cas, chaque 'étage ou groupe d'étages peut représenter un circuit d'eau distinct. Chaque circuit d'eau ç- comporte un réservoir supérieur et est un circuit fermé de sorte que les problèmes de corrosion ne se posent pas. Le circuit d'eau peut ne pas être sous, pression, mis à part la pression résultant de la charge hydrostatique de circuit, la circulation s'effectuant simplement - par thermosiphon. La divi-sion de l'installation totale en des circuits d'étage dans le cas de gratte-ciel empêche la charge hydrostatique, autrement importante, d'imposer des exigences trop strictes à l'étanchéité des raccords. Cependant, comme décrit plus haut, le circuit peut être pressurisé. Certains caissons de la charpente peuvent rester ^ exempts de tout raccordement au circuit de circulation et peuvent être utilisés comme conduits pour débiter de l'eau non. potable. En variante, la totalité du circuit de circulation peut être utilisée comme réseau de distribution d'eau. Tout le circuit ou une partie de celui-ci peut être uti-2q lise pour alimenter un circuit d'extinction d'incendie du. type "à noyage en pluie". Les circuits de noyage en pluie fonctionnent habituellement à la pression de l'eau de ville et quoique les exigences de l'étanchéité des raccordements soient légèrement plus rigoureuses que dans le cas-du cricuit non pressurisé précité, ces exigences peuvent être facilement satisfaites. En variante, il peut arriver qu'ion système de noyage en pluie qui ne fonctionne pas à la pression de l'eau de ville soit néanmoins acceptable. . L'invention vise à construire une charpente-d'acier au moyen de caissons creux à extrémités fermées, puis à-prévoir des 30 raccordements pour la circulation de l'eau. Ces raccordements sont avantageusement réalisés par des techniques de plomberie qui impliquent l'utilisation d'un raccord disposé à.l'extérieur des caissons creux et raccordant les intérieurs de deux caissons creux l'un à l'autre. - - - - .- . 35 Le raccord est avantageusement en trois parties, deux de ces parties ayant la forme de douilles tron conique s-- auto-taraudeu-ses que l'on visse dans des trous percés au préalable dans les caissons creux, tandis que la troisième partie a 1g. forme d'un =.. - manchon de raccord utilisé pour raccorder des prolongements. des 40 douilles autotaraudeuses lorsque celles-ci ont été vissées en pla 70 11706 3- 2038120 ce. Les prolongements peuvent être flexibles. On peut recourir à d'autres méthodes pour établir les raccordements de circulation. Par exemple, les équerres utilisées pour assembler mécaniquement des caissons creux distincts peuvent corner prendre des coudes de tuyaux formant les raccordements. Ces coudes peuvent avoir la forme de passages ménagés dans les équerres ou peuvent comprendre de courts tuyaux fixés dans les ailes des équerres et s'étendant entre elles. "Pour bien faire comprendre l'invention,- on la décrira -10 ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé dans lequel : la Fig. 1 est une vue en perspective fragmentaire d'une _ partie d'une charpente d'acier destinée à un bâtiment ; la Fig. 2 est une vue en perspective d'une région d'ex-trémité d'un caisson creux ; la Fig. 3 est une vue en perspective d'un raccord complet, et la Fig. 4 est une vue en perspective d'une équerre comprenant un coude de raccordement. ' 20 La partie de la charpente d'acier représentée sur la Fig. 1 comprend une colonne 1 et quatre poutres 2. Les poutres 2 sont supportées par des équerres .3 qui sont soudées, boulonnées ou autrement fixées à la colonne 1 et aux poutres 2. Dans la plupart des cas, il suffit de fixer les équerres 3 et les poutres 2 au moyen 25 de vis, par exemple de vis autotaraudeuses car les équerres sont elles-mêmes fixées à la colonne 1 de manière à supporter la charge. La colonne 1 et les poutres 2 sont des caissons creux. Bien entendu, une telle section n'est donnée que pour la simplicité du dessin et la section réelle dépend de considérations de strue-30 ture mécanique. Cependant, il s'agit en tout cas de caissons creux. Les extrémités des caissons sont obturées par tout moyen approprié. La poutre 2 représentée sur la Fig. 2 est représentée avec son extrémité obturée par un bouchon 4. La charpente d'acier est construite au départ des cais--y- sons creux obturés à leurs extrémités et à l'aide de procédés de construction classiques. Lorsque la charpente est achevée ou lorsqu'un étage de charpente est achevé, des raccordements de circulation d'eau sont établis entre les caissons respectifs et le circuit ainsi formé est raccordé à un réservoir 5-hn De l'eau peut circuler librement dans le circuit par ef 70 11706 4. 2038120 fet thermosiphonique et, par conséquent, les caissons sont refroidis intérieurement par de l'eau et ne subissent pas d'allongement thermique susceptible de les détériorer si un incendie se déclare dans le bâtiment. 5 Pour établir les raccordements de circulation d'eau, on utilise les raccords représentés sur la Fig. 3- Ce raccord comprend deux douilles tronconiques autotaraudeuses 6 et 7' comportant des prolongements tubulaires flexibles 8 et 9* Les douilles autotaraudeuses 6 et 7 sont vissées dans des trous percés au préalable dans 10 les caissons et leurs prolongements flexibles 8 et 9 sont alors raccordés l'un à l'autre par un manchon de raccordement intermédiaire 10. Au lieu d'utiliser des raccords du type représenté sur la Fig. 3, on peut recourir à d'autres manières d'établir les rac-15 cordements de circulation d'eau. Par exemple, au lieu d'une ou de plusieurs équerres 3 re- t _ près ente e-s sur- la Fig. 1, on peut utiliser les equerres 11 représentées sur la Fig. 4. L'équerre 11 comporte des bouts de tuyaux 12 et 13 qui 20 débouchent dans les faces de montage, de ses ailes et qui dépassent légèrement celles-ci. Les bouts de tuyaux 12 et 13 sont raccordés par un coude 14. Lorsque l'on assemble les caissons creux, on introduit les bouts de tuyaux 12 et 13 dans des trous percés au préalable dans les caissons, établissant ainsi une communication avec 25 l'intérieur des caissons. Selon que l'assemblage s'effectue au moyen de soudures, de boulons ou de vis, on peut appliquer un mastic approprié ou une matière de calfatage analogue dans les joints formés entre l'équerre et les caissons creux. 70 11706 5- 2038120 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour construire un bâtiment comprenant une charpente d'acier dont au moins certains éléments ont la forme de caissons creux, caractérisé en ce qu'au moins certains caissons sont obturés d'une manière étanche à l'eau et des raccordements de communication ou de circulation d'eau sont établis entre au moins certains caissons au moyen de raccords situés à l'extérieur des caissons et communiquant avec l'intérieur de ceux-ci. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ee qu'on établit les raccordements après avoir érigé la charpente ou une partie de celle-ci. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit les raccordements pendant l'érection de la charpente au moyen de tuyaux coudés incorporés ou fixés à des équerres utilisées pour assembler mécaniquement des éléments de la charpente. 4 - Charpente d'acier de bâtiment comprenant une série d'éléments de charpente qui ont la forme de caissons, caractérisée en ce que certains caissons au moins comportent des extrémités obturées de manière étanche à l'eau et certains caissons au moins sont raccordés les uns aux autres afin d'établir une communication entre leurs volumes internes de manière à former un circuit de circulation d'eau, des raccords étant prévus à l'extérieur des caissons pour effectuer les raccordements. 5 - Charpente suivant la revendication 4, caractérisée en ce que chaque raccord comprend deux douilles tronconiques creuses autotaraudeuses vissées chacune dans un trou percé dans le caisson correspondant de manière à communiquer avec l'intérieur de celui-ci, chaque douille autotaraudeuse comportant un prolongement tu-bulaire, les deux prolongements tubulaires étant reliés par un manchon de raccord intermédiaire de manière à former un pont de raccordement . S - Charpente suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les prolongements sont flexibles. 7 - Charpente suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'au moins certains raccords sont incorporés aux équerres utilisées pour assembler mécaniquement des éléments de la charpente ou sont fixés à celle-ci. 8 - Charpente suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les équerres comportent des bouts de tuyaux qui s'ouvrent dans les faces de montage de leurs ailes et qui s'étendent légère 70 11706 6. 2038120 ment au-delà de celles-ci, les bouts de tuyau étant engagés dans des trous percés dans les éléments de la charpente. 9 - Charpente suivant la revendication 8, caractérisée en ce que du mastic ou une matière de calfatage est introduit au moins 5 dans certains joints formés entre les équerres et les éléments de charpente. 10 - Charpente suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que des caissons creux sont raccordés de manière à former plusieurs eircuits de circulation d'eau 10 distincts. 11 - Charpente suivant l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que le circuit de circulation d'eau ou chacun d'eux est équipé d'un réservoir dTalimentation et est un circuit non' pressurisé. 15 12 - Charpente suivant l'une quelconque des revendica tions 4 à 11, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs caissons creux peuvent être utilisés comme conduits d'alimentation d'eau non potable dans le bâtiment. 13 - Charpente suivant la revendication 11, caractérisée 20 en ce que le circuit ou chaque circuit est utilisé comme alimentation d'eau pour une installation de noyage en pluie non pressurisée dans le bâtiment. 14 - Charpente suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce que le circuit ou chacun d'eux est 25 un circuit pressurisé et est utilisé pour alimenter en eau une installation de noyage en pluie prévue dans le bâtiment.