Brevet FR2107974A1 — publié le 19720512

La présente invention concerne une selle servant à renforcer et à supporter la partie médiane d'une poutre en tôle en C. Des poutres en tôle en C d'un type fabriqué par lamina-5 ge d'un feuillard d'acier galvanisé ont été proposées comme solives et comme éléments analogues dans la construction de bâtiments d'habitation. Lorsqu'on les utilise comme solives, les extrémités opposées de ces poutres sont supportées sur les murs espacés latéralement d'un bâtiment d'une manière semblable au support des ex-10 trémités des planches de bois 2 x 10 habituellement utilisées comme solives à cet effet. Lorsque la distance entre les murs du bâtiment est suffisante et que l'on utilise des solives continues ou d'une pièce pour couvrir cette distance, le milieu des solives est habituellement supporté sur une poutrelle en I ou sur un au-15 tre élément de support, par exemple, l'extrémité supérieure d'une cloison intermédiaire. ïïn support de ce type, au milieu de la solive, limite la charge que les poutres en C peuvent supporter car la concentration de charge en ce point provoque la rupture des poutres en leur milieu. 20 L'invention a pour but d'augmenter la capacité de charge des parties médianes de poutres en tôle en C aux points où elles sont supportées sur une poutrelle en I transversale ou sur le bord supérieur d'une cloison intermédiaire. L'invention a également pour but de procurer une selle servant à" 25 monter la partie médiane d'une solive en C sur une poutrelle en I ou un autre support, la selle comportant des moyens servant à renforcer la poutre en C et à augmenter sa capacité de charge. L'invention a encore pour but de procurer une selle du 30 type spécifié- qui puisse être fabriquée aisément par laninage d'un feuillard d'acier galvanisé et qui puisse être montée sur le milieu d'une poutre en C par des ouvriers avec un minimum d'effort et sans exiger d'outils spéciaux à cet effet. Suivant l'invention, il est prévu une selle servant à 35 supporter et à renforcer la partie médiane d'une poutre porteuse en tôle et en C comportant une âme qui se termine dans des ailes transversales supérieure et inférieure, la poutre en C, lorsqu'elle est installée, reposant avec son aile inférieure sur'des supports espacés et avec la partie médiane de son aile inférieure sur 1+0 un support intermédiaire étroit, la selle comprenant une âme de BAD ORIGNAL- 71 34209 2 2107974 base d'une dimension propre à attaquer une partie longitudinale de l'aile inférieure qui excède la largeur du support étroit, une aile qui s'étend transversalement à l'âme de base à partir de l'un de ses bords longitudinaux et dimensionnée de manière à 5 couvrir une partie appréciable de l'âme de la poutre au-dessus du support étroit et latéralement par rapport à celui-ci, et des moyens de fixation propres à maintenir l'aile et l'âme de base en contact avec des surfaces voisines de la poutre lorsque la selle est installée en place. 10 D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective fragmentaire illustrant la manière d'utiliser les selles en tôle pour supporter 15 et renforcer les parties médianes de solives en C dans un plancher de bâtiment d'habitation; la Fig. 2 est une vue en coupe,à plus grande échelle, suivant la ligne II-II de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue én élévation de côté de la droite 20 de la Fig. 2; la Fig. 1+ est une vue en perspective,à plus grande échelle, de la selle représentée aux figures précédentes; la Fig. 5 est une vue en coupe transversale illustrant schématiquement la manière de monter la selle de la Fig. ** sur 25 une solive à supporter: les Fig. 6 et 6a sont des vues schématiques qui illustrent la manière selon laquelle des poutres en tôle en C fléchissent lorsqu'elles sont soumises à des charges suffisantes pour entraîner leur rupture; 30 la Fig. 7 est une vue en perspective fragmentaire d'une variante de l'invention; les Fig. 8 et 9 sont des vues en perspective a plus grande échelle respectivement d'une partie fragmentaire de la construction représentée sur la Fig. 7 et d'une agrafe élastique que l'on 35 utilise pour relier une solive à la selle sur laquelle elle est supportée, et la Fig. 10 est une vue en coupe fragmentaire,à plus grande échelle,en substance suivant la ligne X-X de la Fig. 7. La selle suivant l'invention est désignée de manière *f0 générale par la référence 1 et les dessins montrent la manière bad original 71 34209 2107974 d'utiliser la selle pour renforcer et soutenir ou supporter la partie médiane 2 d'une poutre en C 3 sur une surface étroite et tournée vers le haut ^ d'un support de construction 5 faisant partie d'une charpente de bâtiment. Le dessin illustre l'appli-5 cation préférée de l'invention dans laquelle les poutres 3 sont utilisées comme solives dans le plancher d'un bâtiment d'habitation mais il va de soi que cette application n'est donnée qu'à titre d'exemple et les selles 1 peuvent être utilisées pour supporter des poutres en C semblables à d'autres 10 fins, par exemple comme chevrons d'un toit, sans sortir du cadre de l'invention. Lorsqu'on les utilise comme solives dans une construction de plancher, comme représenté sur la Fig. 1, les poutres 3 sont montées dans des positions parallèles dans lesquelles leurs extrémités opposées sont supportées respectivement sur les extré-15 mités supérieures des murs espacés 6 d'un bâtiment. La surface qui est tournée vers le haut,peut être la surface supérieure d'une poutrelle d'acier 5 en I comme sur la Fig. 1 ou bien l'extrémité supérieure d'une cloison disposée entre les murs 6 et parallèle à ceux-ci. Des éléments raidisseurs 7, qui ont la forme de fer-20 rures aux dessins ou de blocs de bois cloués sont introduits dans les extrémités des solives 3 en tant que renforcement ainsi que pour " faciliter la fixation des solives à des planches (non représentées) disposées tout autour du périmètre du bâtiment. Lorsque les solives 3 sont en place, on peut y fixer un sol en 25 contre-plaqué 8 ou un autre plancher. Les poutres 3 sont de préférence obtenues par laminage d'un feuillard d'acier galvanisé et présentent un profil tel que représenté aux dessins. Chaque poutre 3 est un profilé qui a la forme d'un C et qui comprend une âme 9 avec des ailes parallèles 30 10 et 11 qui s'étendent vers l'extérieur à partir de ses bords opposés. Des lèvres rabattues vers l'intérieur 12 s'étendent vers l'intérieur l'une vers l'autre à partir des bords extérieurs des ailes 10 et 11, les lèvres 12 étant parallèles à l'âme 9« Une des ailes 10-11 est de préférence plus large que l'autre afin que l'on 35 puisse assembler deux poutres en les emboîtant l'une dans l'autre en vue d'économiser de la place et de faciliter l'expédition. Les selles 1 sont également fabriquées par laminage d'un feuillard d'acier galvanisé. Chaque selle a la forme d'un profilé qui comprend une âme longitudinale 13 et des ailes parallèles l1* *+0 et 15 qui s'étendent vers le haut le long de ses bords opposés. 71 34209 2107974 L'aile l*f est une petite aile dont la hauteur est uniforme sur la totalité de la longueur. Une lèvre d'accrochage 16 est rabattue angulairement vers l'intérieur et vers le bas au bord supérieur de l'aile 1b et est destinée à s'accrocher par-dessus le bord su-5 périeur d'une des lèvres 12 de la poutre de la façon décrite plus loin. L'aile 15 est une aile plus longue dont la dimension verticale, en son milieu 17, constitue une fraction appréciable, approximativement la moitié, de la largeur de l'âme 9 à une fin 10 décrite plus loin. La longueur de la partie médiane 17 comprise entre les points 18 est approximativement égale à la largeur de la surface supérieure ^ de la poutre 5» A partir des points 18, les bords supérieurs 19 de l'aile 15 s'inclinent vers le bas vers les extrémités 20 de la selle 1, ces extrémités 20 15 étant espacées vers l'extérieur des bords opposés 21 de la surface de support if. Des pattes 22 sont poinçonnées dans la matière de la partie 17 de la selle et font saillie vers l'extérieur de l'aile 15. Les bords inférieurs 23 des pattes 22 attaquent la surface if et rendent les pattes 22 efficaces en tant que goussets ou contre-20 forts pour renforcer l'aile 15 de manière à l'empêcher de fléchir. Des pattes 2*f sont également estampées dans la matière de l'âme 13 et s'étendent vers le bas par rapport aux bords opposés 21 de la poutre 5? comme indiqué à la Fig. 3- Lorsque la selle 1 est posée sur la poutre 5 dans une position centrée comme sur 25 cette figure, les pattes 2k- sont rabattues autour des bords opposés 21 de l'aile supérieure de la poutre 5 vers les positions représentées en traits pointillés dans lesquelles elles maintiennent la selle 1 centrée par rapport à la surface de support if. 30 Les surfaces 25 et 26 des ailes l^f et 15 qui se font face sont espacées l'une de l'autre d'une distance correspondant à l'écartement des surfaces opposées 27 et 28 de la lèvre 12 et de l'âme 9 de la poutre 3 de sorte que l'aile inférieure 11 de la poutre s'ajuste avec serrage dans la selle 1 lorsqu'elle y est 35 montée dans la position représentée à la Fig. 2. On monte la selle 1 sur une poutre 3 en accrochant la lèvre 16 de la selle 1 par-dessus la lèvre 12 de l'aile inférieure 11 de la poutre 3, comme l'indique schématiquement la Fig. 5- Ensuite, on descend la poutre 3 pour engager la selle 1 avec sa surface if de telle ifO sorte que le poids de la poutre tende à faire pivoter la selle 1 BAD ORIGINAL 71 34209 2107974 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du bord supérieur de la lèvre 12. Ensuite, on achève facilement le montage de la selle 1 sur la poutre 3 en exerçant une force vers le bas sur l'aile supérieure 10 ce qui peut être effectué en frappant 5 cette aile au moyen d'un maillet en caoutchouc pour amener la selle 1 dans la position représentée à la Fig. 2 des dessins. Dans cette position, la surface interne 26 de l'aile 15 s'ajuste avec serrage contre la surface externe 28 de l'âme 9 de sorte que l'aile 15 renforce l'âme 9 et l'empêche de fléchir lorsque la poutre est 10 soumise à de lourdes charges. Dans cette position, les surfaces 27 et 25 sont étroitement en contact l'une avec l'autre et le bord supérieur 29 de la lèvre 12 est engagé avec serrage dans l'angle de la lèvre d'accrochage 16 de sorte que cette lèvre 16 agit par l'intermédiaire de la lèvre 12 pour empêcher l'aile inférieure 11 de la poutre de 15 se dégager de la surface supérieure 30 de l'âme 13 de la selle. Au cours d'essais, on a constaté que la selle 1 double la charge qu'une poutre en C 3 supporte avant que sa partie médiane 2 ne cède. Son action,sous ce rapport,sera mieux comprise avec référence aux dessins schématiques des Fig. 6 et 6a qui il-20 lustrent la manière selon laquelle une poutre 3 se déforme et cède lorsqu'elle est soumise à des charges dépassant sa capacité. Lorsqu'on se rapproche de . la limite de capacité de charge, l'âme 9 commence à plier, comme indiqué en traits pointillés à la Fig. 6 et l'aile inférieure 11 fléchit vers le haut avec un effet 25 de pivotement autour du coin 31 vers la position également représentée en traits pointillés dans laquelle une fraction appréciable de l'aile inférieure 11 n'est plus en contact de support avec la surface 1+. A mesure que l'on augmente la charge exercée sur la poutre, l'âme 9 et l'aile 11 se déforment davantage vers les posi-30 tions relatives représentées sur la Fig. 6a juste avant que la poutre ne cède. Le renforcement de l'âme 9, qui est dû à la présence de l'aile médiane 15, empêche l'âme 9 de fléchir et cette action est ainsi susceptible d'empêcher l'aile 11 de se dégager de la surface )+. L'accrochage de la lèvre 16 de la selle est, en 35 outre, susceptible, par l'intermédiaire de la lèvre 12, de maintenir l'aile 11 en contact avec la surface !f. L'action combinée de l'aile 15 de la selle et de la lèvre 16 augmente ainsi matériellement la charge que les poutres 3 sn C supportent avant de céder. Par rapport à la charge qui peut Ctre supportée par une pou-*f0 tre en C sans renforcement d'aucune sorte, on a constaté que la 71 34209 2107974 selle 1 augmente la capacité de charge de la poutre d'environ 112?» avant qu'une rupture se produise. Ceci est à comparer avec une amélioration d'environ 57 % de. la capacité de charge obtenue par des tentatives connues de renforcer la partie 5 médiane 2 de la poutre avec diverses formes d'entretoises installées dans l'espace intérieur de la poutre entre ses ailes supérieure et inférieure 10 et 11. La variante représentée aux Fig. 7 à 10 écarte la nécessité de prévoir une lèvre d'accrochage 16 sur l'aile 1*+ de la 10 selle et remplace cette lèvre par des agrafes élastiques désignées de manière générale par la référence 35, en des points espacés tout le long de la selle 1 pour maintenir l'aile inférieure 11 de la poutre en contact de support étroit avec la surface supérieure 30 de l'âme 13 de la selle. La Fig. 8 montre clairement que chaque 15 agrafe élastique 35 & une forme en Y qui comprend deux branches 36 et 37 divergeant angulairement vers le haut à partir d'une liaison d'extrémité inférieure 38 où elles font partie intégrante l'une de l'autre. La branche 36 comporte un épaulement 39 à son extrémité supérieure destiné à être accroché par-dessus le bord su-20 périeur 29 de la lèvre inférieure 12 et la branche 37 comporte un épaulement analogue VO qui s'engage dans une ouverture *fl prévue dans la petite aile 1^ de la selle avec un effet élastique de manière à empêcher l'agrafe 35 de se déplacer vers le haut. Les ouverture-s ifl sont ménagées' dans l'aile 1*+ à des intervalles lon-25 gitudinaux correspondant aux emplacements des agrafes 35* La branche 36 et son épaulement 39 sont ainsi susceptibles, par l'intermédiaire de la lèvre 12 de la poutre, de maintenir l'aile inférieure 11 de la poutre tout contre la surface 30 de la selle. Dans cette variante, l'âme 13 de la selle a une largeur légèrement 30 supérieure à la largeur de l'aile inférieure 11 pour procurer un espace h-2 entre la lèvre 12 de la poutre et l'aile 1*+ de la selle, comme l'indique clairement la Fig. 10, dans lequel l'agrafe 35 puisse être introduite dans sa position active. • Lorsqu'on les utilise comme solives dans la construction 35 d'un plancher d'habitation, les poutres sont de préférence des poutres d'environ 19 x 5 cm. On peut les obtenir par laminage d'un acier galvanisé d'une épaisseur, par- exemple de 3,5Sj 2,78, 1,98, 1,21 ou 0,958 mm, suivant" la charge à supporter, l'épaisseur de 0,958 mm étant' préférable pour la moyenne des habitations. Les selles 1, ifO dans ce cas, sont laminées à partir d'un acier galvanisé ayant S 71 34209 2107974 une épaisseur légèrement plus forte.Par exemple,on préfère utiliser de l'acier de 1,58 mm d'épaisseur pour les selles 1 destinées à des solives 3 qui sont fabriquées en acier galvanisé d'une épaisseur de 1,21 cm. 5 Comme expliqué plus haut, les selles 1 supportent et renforcent les parties médianes 2 des solives 3 sur la surface transversale tournée vers le haut d'une poutrelle en I d'une autre construction de support. Lorsqu'elle est uontée en place comme indiqué aux dessins, la selle 1 s'étend dans le sens longitudinal 10 des solives 3 et la surface inférieure de sa basa ou de son âme 13 est en contact de support avec la surface tournée vers le haut *+ de la poutrelle 5j la surface supérieure 30 de son âme étant en contact de support avec l'aile inférieure 11 des solives 3 en C. Dans cette position de la selle 1, il faut faire particulièrement 15 attention au fait que sa longue aile 15 est en contact de support avec l'âne 9 de la' solive en C et renforce dcnc cette âme 9 en l'empêchant de fléchir. ' De plus, l'aile plus courte 14 de la selle ayant sa liaison assurée par la lèvre d'accrochage 16 ou les agrafes élastiques 35, 20 maintient l'aile inférieure' 11 de manière à l'empêcher de se dégager de la surface 30 de l'âme 13 de la selle et renforce, par conséquent, également les solives 3 en C de manière à les empêcher de fléchir sous de lourdes charges. Du fait que les extrémités opposées des selles 1 s'étendent au-delà des bords oppo-25 sés 21 de la poutrelle 5 en I, n est clair que les selles 1 diminuent la concentration de la charge exercée sur les poutres sur une plus grande longueur de leurs ailes inférieures 11 et renforcent donc les solives 3 de manière à les empêcher de fléchir vers le bas autour des bords opposés 21 de la poutrelle 5,Comme les solives 3 sont 30 renforcées sous, ces divers aspects, il est clair que les selles 1 augmentent la charge que les solives 3 peuvent supporter sans que leurs parties médianes 2 ne cèdent. Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels de nombreux change-35 îaents et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. bad of«ginM- 71 34209 2107974 REYEITDICATIOîTS 1.- Selle servant à supporter et à renforcer la partie médiane d'une poutre porteuse en tôle et en C comportant une âne qui se termine dans des ailes transversales supérieure et inférieu- 5 re, la poutre en C, lorsqu'elle est installée, reposant avec son aile inférieure sur des supports espacés et, avec la partie médiane de son aile inférieure sur un support intermédiaire étroit, caractérisée en ce qu'elle comprend une âme de "base d'une dimension propre à venir en contact avec une partie longitudinale de l'aile in-10 férieure de la poutre et dépassant la largeur au support être it,une aile qui s'étend transversalement à lJâme de base à partir de l'un de ses bords longitudinaux et ayant une dimension lui permettant de couvrir une partie appréciable de l'âme de la poutre au-dessus du support étroit et latéralement par rapport à celui-ci, et des 15 moyens de fixation propres à maintenir l'aile et l'âme de base en contact avec des surfaces adjacentes de la poutre lorsque la selle est installée, 2.- Selle suivant la revendication 1, destinée à une poutre en C comportant une lèvre qui s'étend vers le haut à par- 20 tir du bord extérieur de l'aile inférieure et parallèlement à l'âme de la poutre, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent des éléments servant à établir une liaison entre la lèvre et le bord adjacent de l'âme de base. 3.- Selle suivant la revendication 2, caractérisée en 25 ce que les moyens de liaison comprennent une aile de base longitudinale qui s'étend vers l'intérieur à partir du bord extérieur de l'âme de base et qui est susceptible d'attaquer la surface externe de la lèvre de la poutre. h-.- Selle suivant la revendication 3> caractérisée en 30 ce que les moyens de liaison comprennent un épaulement d'accrochage de l'aile de base longitudinale, cet épaulement étant susceptible d'être accroché par-dessus la lèvre de la poutre pendant l'installation de la selle. 5.- Selle suivant la revendication 3, caractérisée en 35 ce que les moyens de liaison comprennent une agrafe à ressort pouvant être introduite entre l'aile de base et la lèvre de la poutre. 6.- Selle suivant la revendication 5? caractérisée en ce que l'agrafe élastique comporte une partie qui. fait saillie Jr0 vers l'extérieur et qui est reçue dans une ouverture de l'aile de BAD ORIGINAL 71 34209 2107974 base et une seconde partie qui fait saillie vers l'extérieur et qui attaque le bord de la lèvre de la poutre lorsque la selle est montée en place. 7.- Selle suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'agrafe élastique comprend deux branches nui s'étendent vers le haut et qui comportent une liaison élastique à leurs extrémités inférieures, l'extrémité supérieure de l'une des branches comportant la partie qui s'étend vers l'extérieur et qui peut être enragée par-dessus le bord de la lèvre de la poutre, l'autre branche de l'agrafe comportant la seconde partie qui s'étend vers l'extérieur et qui est reçue dans l'ouverture de l'aile de base pour maintenir cet te agrafe de manière à 1'empêcher de se déplacer vers le haut par rapport à l'aile de base et pour rendre ainsi l'agrafe susceptible de retenir l'aile inférieure de la poutre étroitement contre l'âme de base. 8.- Selle suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des goussets prévus sur l'aile de la selle près de l'âme de base dans une position en contact avec le support intermédiaire. 9.- Selle suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les goussets comprennent ces pattes formées par des parties estampées dans l'aile de la selle. 10.- Selle suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens faisant saillie sur la surface externe de l'âme de base et disposés à des endroits où ils attaquent les côtés opposés du support intermédiaire lorsque la selle est installée. 11.- Selle suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens saillants sont des parties qui s'étendent vers le bas et. qui sont estampées dans l'âme de base. 12.- Selle suivant la revendication 11, destinée à supporter une poutre en C sur l'aile supérieure d'une poutrelle en I transversale f ornant le support intermédiaire, caractérisée en ce que les parties estampées sont des pattes qui s'étendent angulairement vers le bas et qui peuvent être pliées autour des bords longitudinaux opposés de l'aile supérieure de la poutrelle en I. 13.- Selle suivant l'une quelconque des revendications précédentes, installée sur une poutre en C fabriquée en une tôle d'une épaisseur prédéterminée, caractérisée en ce que l'âme de base et l'aile de la selle sont laminées en une tôle plus épaisse que celle de la poutre. BAD ORIGINAL