Brevet FR2184434A1 — publié le 19731228

La présente invention a pour objet une charpente pour la réalisation de logements alvéolaires, plus particulièrement de logements de forme polygonale, destinés à servir d'habitations ou de bureaux et susceptibles d'être assemblés en plus ou moins grand nombre pour constituer des logements composites d'étendues variables. Alors que dans la plupart des bâtiments traditionnels, la charpente est portée par la partie supérieure des murs et a pour seule fonction de supporter la toiture, on a conçu d'autres types de bâtiments dans lesquels la charpente part du sol et sert à la fois à l'assemblage et au maintien des murs ou de parois et à la sustentation du toit. Au nombre de ces derniers, on peut citer certains halls d'exposition ou certains stades couverts de grandes dimensions, dont la charpente est d'une seule portée, c'est-à-dire ne requiert la disposition d'aucun élément porteur à l'intérieur du bâtiment. La rigidité d'une telle charpente, au niveau de sa partie supérieure qui supporte la toiture, ne peut cependant être assurée qu'en donnant à cette partie une courbure suffisante ou en la rendant anguleuse par une structure en arcs-boutants étayée par des jambages obliques de renforcement, intérieurs au bâtiment, qui, par leur en combrement, mansardent ce bâtiment en en limitant l'espace intérieur utile. Les charpentes de ce genre ne sont donc pas adaptables au support de toitures de faible inclinaison et doivent, en outre, être solidement ancrées au sol par des blocs de fondation. Par sa structure originale, la charpente selon l'invention s'affranchit de ces inconvénients. Elle n'implique en effet aucune fondation, elle est conçue en une seule portée capable de supporter une toiture de faible inclinaison et ne requiert aucun organe d'étayage qui, par son encombrement, limiterait l'espace intérieur utile du logement dont elle constitue l'armature. Cette charpente est caractérisée par le fait qu'elle comprend, réparties angulairement, au moins trois demi-fermes assemblées, au moins indirectement, par leur extrémité supérieure et fixées, en console, par leur autre extrémité, sur un support commun ; chacune de ces demi-fermes, dont la configuration est celle d'un quadrilatère croisé semi-complet, étant formée d'un pilier vertical, par l'extrémité inférieure duquel la demi-ferme est fixée audit support; d'une poutrelle destinée à supporter la toiture du logement et fixée sur l'extrémité supérieure dudit pilier qui la divise en deux parties d'inégales longueurs , la plus longue surplombant l'inté rieur du logement, la plus courte dirigée vers l'extérieur de celuici ; d'une jambe de triangulation , fixée par son extrémité supérieure à l'extrémité de la partie la plus courte de la poutrelle et,par son extrémité inférieure,à celle du pilier ; ainsi qu'une traverse de liaison croisant ie pilier dans sa partie supérieure, dont l'une des extrémités est fixée à la poutrelle, sensiblement au niveau de l'extrémité de sa partie la plus longue et dont l'autre extrémité est maintenue sur la jambe de triangulation ; et par le fait que les demi-fermes assemblées sont maintenues, angulairement espacées, l'une par rapport à la suivante,par des pannes disposées entre elles et fixées à leurs poutrelles , le tout agencé de manière que, la structure ainsi donnée à chacune des demi-fermes permettant de ramener son centre de gravité sensiblement à la verticale de sa fixation sur ledit support, la charpente obtenue forme un ensemble équilibré de grande stabilité et d'encombrement réduit, eu égard à sa capacité de logement élevée. Selon un mode préféré de réalisation de la charpente selon l'invention, celle-ci est en outre caractérisée par le fait que le pilier, la poutrelle, la jambe de triangulation et la traverse de liaison, composant chacune des demi-fermes, viennent ensemble, d'une seule pièce dont est constituée la demi-ferme. Selon une autre caractéristique de ce mode préféré de réalisation, les extrémités supérieures des différentes demi-fermes constituant la charpente sont assemblées entre elles par l'intermédiaire d'entretoises de fixation. Selon une première forme d'exécution de ce mode préféré de réalisation, la charpente est en outre caractérisée par le fait qu'elle comporte six demi-fermes identiques , écartées , l'une de la suivante, de soixante degrés et donnant à la charpente un contour hexagonal, lui permettant d'etre assemblée à une ou plusieurs autres charpentes identiques pour former la charpente continue d'un logement composite compact,linéaire, sinueux, étoilé ou en arc de cercle. Selon une deuxième forme d'exécution de ce mode préféré de réalisation, la charpente est en outre caractérisée par le fait qu'elle comporte cinq demi-fermes identiques, écartées, l'une de la suivante, de soixante-douze degrés et donnant à la charpente un contour pentagonal, lui permettant d'etre assemblée à une ou plusieurs autres charpentes identiques pour former la charpente continue d'un logement composite en arc de cercle , sinueux ou étoilé. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante @t au dessin a@@exe qui de cappo@tent a @e@ formes d'exécution possibles d'un mode préféré de réalisation de la char@ pente qui en est l'objet, citées a titre d'exemples non-limitation. Au dessin - la figure 1 rep1sente, en perspective plongeante, une char pente selon la première forme d'exécution de ce r- de préféré de réalisation de l'invention, - la figure 2 montre, vue de profil, une des demi-fermes corstituant ladite charpente, - la figure 3 est une vue d'un logement alvéolaire terminé, réalisé à partir de la charpente représentée à la figure 1, - la figure 4 représente schématiquement cette charpente, vue de dessus, - la figure 5 montre, en section verticale selon V-y de la figure 4, l'assemblage, au meme niveau, de deux charpentes identiques à celle représentée aux figures 1 et 4, - la figure 6 montre, en section verticale selon V-V de la figure 4, l'assemblage, à des niveaux différents, de deux charpentes identiques à celle représentée aux figures 1 et 4, - la figure 7 représente, en perspective, deux logements alvéolaires terminés, dont les charpentes sont assemblées de la manière indiquée à la figure 6, - la figure 8 montre, schématiquement, l'assemblage compact de plusieurs logements alvéolaires du genre de ceux représentés aux figures 3 et 7, - la figure 9 représente schématiquement, vue de dessus, une charpente selon une deuxième forme d'exécution de ce mode préféré de réalisation de l'invention et, - la figure 10, l'ensemble, en arc de cercle, de plusieurs logements alvéolaires montés sur des charpentes identiques à celle représentée à la figure 9 En se référant tout d'abord aux figures 1, 2 et 4, la charpente 1, selon une première forme d'exécution du mode préféré de réalisation de l'invention, comprend six demi-fermes 2, identiques et espacées angulairement, l'une de la suivante, de soixante degrés, donnant à cette charpente 1 un contour hexagonal. Ces demi-fermes sont assemblées par leur extrémité supérieure 3 au moyen et par l'intermédiaire d'entretoises de fixation 4 qui forment un anneau central hexagonal concentrique au contour de la charpente. Elles sont fixées, en console, par leur autre extrémité 5, sur un suppor commun 6 for @ @@ pl@n@ d@ logemen@ fon@ la titue l'armature En se reférant plus particulièrement à la figure 2, chacune d ces demi-fermes 2 v@nue d'une seule pièce, présente la confi@u@@@ tion d'u@ quaduilatère @@@i@e @@mi-complet.Elle est fo@@@@@@@@ nilier verti@al 7 dont l'extrémité inférieure forme celle. 5, de fixation de la demi-ferme sur le support 6 ; d'une poutrelle 8 des- tinée à supporter la toiture du logement et fixée à l'extrémité supérieure du pilier 7 qui la divise en deux parties d'inégales longueurs, la plus longue, Sa, surplombant l'intérieur de ce lc-e-- ment, la plus courte, Sb, dirigée vers l'extérieur de celui-ci d'une jambe de triangulation , fixée par son extrémité sur rieure à l'extrémité 10 de la partie, 8a, la plus courte de ia pou- trelle 8 et, par son extrémité inférieure, à celle, 5, du pilier ainsi qu'une traverse de liaison 11, croisant le pilier 7 dans sa partie supérieure 12, dont l'une des extrémités, 13, St fixée à le poutrelle 8, sensiblement au niveau de l'extrémité 3 de sa partie la plus longue, Sa, laquelle est aussi l'extrémité supérieure ae ta demi-ferme 2, et dont l'autre extrémité 14 est maintenue sur la la j@@ be de triangulation 9. Des pannes 15, représentées aux figures 1 et 3, assemblent et maintiennent angulairement espacées, l'une de la suivante, les de-- fermes 2 de la charpente 1. Par cette structure originale donnée à chacune de ces dem@-fer mes 2, leur centre de gravité se trouve ramené sensiblement verticale de leur fixation sur le support 6. La charpente obtenue constitue ainsi un ensemble équilibré de grande stabilité qui, co@@@ te tenu de l'angle relativement faible que font entre elles je pou- trelle 8 et la traverse de liaison 11 de chacune des demi-fermes 7 reste d'un encombrement réduit, eu égard à sa capacité de logement élevée. Bien que selon le mode préféré de réalisation de la charpen- te, le pilier 7, la poutrelle 8, la jambe de triangulation 9 et la traverse de Liaison il composant chacune des demi-fermes ? nent ensemble, d'une seule pièce dont est constituée cette en@-fer- @e, ces éléments penvent également être fabriqués séparément p@is assemblés selon le profil de demi-ferme représenté à la figure 2. En outre, ces demi-fermes 2, ainsi que les pannes 15. bie@ qu'avantageusement réalisées en bois selon le mode préféré de réalisation de l'invention, peuvent aussi bien être conçues dans un autre matériau rigide, en métal, par exemple en fer, en acier ou en aluminium, en béton ou même en matière plastique armée. Enfin, et bien que cela ne corresponde pas au mode préféré de réalisation, dans lequel les demi-fermes sont identiques, il est possible d'envisager la disposition de demi-fermes de dimensions différentes les unes des autres pour réaliser des charpentes dissymétriques ou plus généralement à contour polygonal irrégulier. La figure 3 montre un logement alvéolaire obtenu par habillage de cette charpente selon l'invention au moyen d'une toiture 16 à pans triangulaires et de panneaux latéraux 17 dont certains peuvent être percés de fenêtres. Les figures 5 et 6 montrent de quelle manière au moins deux charpentes identiques à celle représentée aux figures 1 et 4 peuvent être assemblées pour former la charpente continue de logements d'étenduesvariables, soit au même niveau (figure 5), soit à des niveaux différents (figures 6 et 7). Un mode d'assemblage compact, qu'autorise le contour hexagonal de ces charpentes, est représenté schématiquement à la figure 8. D'autres modes d'assemblage, linéaires, sinueux, étoilés ou en arc de cercle, peuvent évidemment être obtenus de manière analogue. Selon une deuxième forme d'exécution , représentée à la figure 9, du mode préféré de réalisation de la charpente objet de l'invention, cette charpente comprend seulement cinq demi-fermes écartées , 1 'une de la suivante, de soixante-douze degrés et donnant à ladite charpente un contour pentagonal qui permet de l'assembler à une ou plusieurs autres charpentes identiques pour former, en arc de cercle (figure 10), en étoile ou selon une disposition sinueuse, la charpente continue d'un logement composite. I1 est évident que d'autres formes d'exécution à trois, quatre, sept demi-fermes ou davantage peuvent être prévues,de la même ma niere. Enfin, il est entendu que l'homme de l'art ne sortira pas du cadre de la présente invention en apportant aux formes d'exécution décrites et représentées au dessin, qui n'ont été citéesqu'à titre d'exemples, toutes modifications de forme ou de détail ou en en remplaçant certains des éléments constitutifs par des équivalents. PVENDlCATI0NS 1. Charpente pour la réalisation de logements alvéolaires, plus particulièrement de logements de forme polygonale, destinés à servir d'habitations ou de bureaux et susceptibles d'être assem- blés en plus ou moins grand nombre pour constituer des logements composites d'étendues variables, caractérisée par le fait qu'elle comprend, réparties angulairement, au moins trois demi-fermes assemblées, au moins indirectement, par leur extrémité supérieure et fixées, en console, par leur autre extrémité, sur un support commun chacune de ces demi-fermes, dont la configuration est celle d'un quadrilatère croisé semi-complet, étant formée d'un pilier vertical par l'extrémité inférieure duquel la demi-ferme est fixée audit suc- port ; d'une poutrelle destinée à supporter la toiture du logement et fixée sur l'extrémité supérieure dudit pilier qui la divise en deux parties d'inégales longueurs, la plus longue surplombant l'in térieur du logement, la plus courte dirigée vers l'extérieur de celui-ci ; d'une jambe de triangulation, fixée par son extrémité supérieure à l'extrémité de la partie la plus courte de la poutre le et,par son extrémité inférieure,à celle du pilier ; ainsi qu'une traverse de liaison croisant le pilier dans sa partie supérieure, dont l'une des extrémités est fixée à la poutrelle, sensiblement niveau de l'extrémité de sa partie la plus longue et dont l'autre extrémité est maintenue sur la jambe de triangulation ; et par le fait que les demi-fermes assemblées sont maintenues, angulairement espacées, l'une par rapport à la suivante,par des pannes disposées entre elles et fixées à leurs poutrelles, le tout agencé de manière que, la structure ainsi donnée à chacune des demi-fermes permettant de ramener son centre de gravité sensiblement à la verticale de sa fixation sur ledit support, la charpente obtenue forme un ensemble équilibré de grande stabilité et d'encombrement réduit, eu égard à sa capacité de logement élevée. 2. Charpente selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le pilier (7), la poutrelle (8), la jambe de triangulation (9) et la traverse de liaison (11), composant chacune des demifermes (2), viennent ensemble, d'une seule pièce dont est constituée cette demi-ferme (2). 3. Charpente selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée par le fait que les extrémités (3) des différentes demi-fermes (2) constituant la charpente (1) sont assemblées entre elles par l'intermédiaire d'entretoises (4) de fixation 4. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@0@@@@@@@@a@@aracté@ sée par le @@it quielle comporte six demi-fermes iden@@ques (2). écartées, @@@ne le l@ s@ivente, de s@@xante degrés e@@ @@nant à cette charpente un conteur hexagonal lui permettant d'être assemblée à une ou plusieu@s autres charpentes identiques pour former la charpente continue d un logement composite compact, linéaire, sinueux, étoilé ou en a@e de cercle. 5. Charpente selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte cinq demi-fermes identiques, éc tées, l'une de la suivante, de soixante-douze degrés et donnant n cette charpente un contour pentagonal lui permettant d'être assemblée à une ou plusieurs autres charpentes identiques pour former la charpente continue dur logement composite en arc de cercle, sinueux ou étoilé.