Brevet FR2250879A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un dispositif de fixation réglable pour barreau-support de balustrade et, notamment, pour barreau-support de balustrade de balcon. Les balustrades de balcons préfabriquées, par exemple réalisées en aluminium, sont généralement reliées au sol par des barreaux-supports espacés de 1 à 2 mètres. les barreaux doivent etre fixés au sol et entre maintenus solidement en place, les fixations de ces barreaux devant permettre à la balustrade de supporter à son sommet un effort vers l'exQérieur importants pouvant varier entre 100 et 300 kgf selon les pays. Cette fixation doit etre réglable dans toutes les directions de 1 'espace pour permettre un bon alignement et une bonne verticalité de la balustrade, le réglage devant compenser les défauts d'horizontalité du sol au lieu de fixation. il arrive, en effet, souvent que ce sol présente des irrégularités, ou encore soit incliné sur l'horizontale pour permettre l'écoulement des eaux. De plus, il est intéressant de réaliser, sur une dalle donnée, un balcon de largeur maximale, et pour y parvenir il est nécessaire de réduire au maximum le débordement vers l'intérieur des barreaux-supports. On contact actuellement un certain nombre de dispositifs de fixation réglable qui essaient de répondre à toutes les conditions précitées Une première solution consiste à disposer, entre le pied du barreau-support et le sol, des cales pouvant etre de deux types : soit des cales dont les deux faces sont parallèles, pouvant exister en différentes épaisseurs, soit des cales en forme de coin. Cependant, ce procédé est peu commode et peu précis, et il ne permet pas d'effectuer un véritable réglage Dans d'autres fixations connues, le pied du barreau-support, fixé au sol par des vis, s'appuie sur le sol en trois points. Sur ces trois points appui, deux sont constitués par des vis de réglage qui permettent de donner au barreau-support la bonne orientation. l'inconvénient principal de ce mode de réglage est que le pied-du barreau est obligatoirement éloigné légèrement du sol, en raison de l'espace de quelques millimètres imposé par la présence des trois points d'appui. Tf'humidité qui pénètre dans eet espace peut causer des dommages importants. De plus, il est nécessaire de répartir sur le ciment la pression exercée par les trois points d'appui et il faut donc compléter le dispositif par des cales intermédiaires de grande taille et d'épaisseur impor- tante. Pour remédier à ces inconvénients, on a déåà proposé des barreaux-supports dont le pied est fixé au sol par des moyens à vis, avec interposition d'une cale, le réglage se faisant par le déplacement relatif de la cale et du pied. Dans les fixations connues de ce type, le pied du barreau-support comporte une surface sphérique prenant appui sur une surface sphérique complémentàire formée à la partie supérieure de la cale, ce qui permet de donner toute inclinaison au barreau-support. la fixation est assurée par une vis dont l'axe passe par le centre des deux surfaces sphériques.Cette solution est satisfaisante du point de vue purement géométrique, puisque le barreau-support est alors muni d'une véritable articulation à rotule, cependant elle présente dans la pratique des inconvénients Ainsi, lors du montage du barreau-support sur sa cale, le contact par surfaces sphériques offre une trop grande liberté de mouvement, si bien que, meAme pour une orientation correcte du barreau, la cale risque d'entre mal orientée par rapport au pied du barreau, ce qui peut conduire à des effets inesthétiques. la fixation réalisée par une main-d'oeuvre peu qualifiée risque donc de conduire à des résultats indésirables. En outre, la position centrale de la vis de fixation ne permet pas à la balustrade de résister plus particulièrement aux efforts dirigés vers l'extérieur. Dans tous les dispositifs connus, la condition primordiale qui est de résister à un effort vers l'extérieur n'est pas respectée. Des essais effectués récemment montrent que, pour résister à l'effort imposé, les fixations précitées ne donnent pas satisfaction, à moins d'être reculées loin du bord de la dalle, pour éviter que le ciment, situé en avant de la première armature de la dalle, ne soit sollicité par un effort direct. Cela réduit d'une bonne quantité la surface utilisable du balcon si l'on conserve la forme actuellement donnée aux pieds des barreaux-supports. la présente invention vise à remédier à l'ensemble des inconvénients indiqués ci-dessus. Blle a donc pour but de fournir un dispositif de fixation permettant un réglage dans les meilleures conditions, et résistant aux efforts vers l'extérieur sans réduire la surface utilisable du balcon. Dans ce dispositif de fixation, qui est du type de ceux où le pied du barreau-support est fizé au sol par des moyens à vis, avec interposition d'un cale, il est prévu selon l'invention que la partie inférieure du pied comporte une cavité délimitée par une surface torique apte à prendre appui sur une surface torique complémentaire formée à la partie supérieure de la cale intermédiaire, l'axe de révolution de ladite surface torique étant horizontal et parallèle au plan de la balustradeO Pour effectuer un réglage d'iaclinaison d'avant en arrière, il suffit de faire glisser le pied par rapport à la cale, en lui faisant effectuer ainsi une rotation dont l'axe n'est autre que l'axe de révolution de la surface torique.Au cours de ce mouvement, le pied est parfaitement guidé par la cale et aucune erreur d'orientation n'est possible, contrairement à ce qui peut se passer avec des surfaces sphériques0 Pour effectuer un réglage latéral d'inclinaison, on fait glisser les deux surfaces toriques suivant une direction transversale ; le guidage n'est plus parfait d'un point de vue strictement géométrique, mais, étant donné que les surfaces toriques utilisées ne sont qu'une faible partie du tore entier et que l'inclinaison ne dépasse pratiquement jamais 20, il n'y a là aucun inconvénient.Au contraire, le faible rayon de courbure du tore dans le sens transversal présente plusieurs avantages : on peut ainsi donner plus d'inertie à la section du pied du barreau, et pour un déplacement angulaire donné le pied ne subit qu'un faible déplacement en longueur, déplacement qui reste visible puisque la cale est symétrique mais qui ne sera pas choquant. Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, les moyens à vis sont situés en arrière du plan vertical passant par l'axe de revolution de la surface torique. En effet, pour éviter de solliciter la partie en ciment située près du bord de la dalle, il faut que la vis de fixation se trouve à la plus grande distance possible dudit bord. De nombreux essais ont déterminé qu'il fallait que cette vis soit 140 mm du bord de la dalle pour une vis de 12 mm, et à 120 mm pour une vis de 40 mm de diamètre. De plus, cette vis située en-retrait ne doit pas betre dans le plan vertical passant par l'axe de révolution de la surface torique, mais en arrière de ce plan, sinon la réalisation aurait des dimensions inacceptables comme le prouve le calcul indiqué ci-après En effet, à 140 mm du bord de la dalle, le diamètre maximum admissible pour une vis est de 12 mm, et les chevilles que l'on peut introduire dans le ciment avec de telles vis supportent un effort maximum de 2 tonnes à 2,3 tonnes. le coefficient de frottement de deux pièces métalliques l'une sur l'autre étant voisin de 0,50, voire 0,30 quand il subsiste quelques traces de graisse, ce qui est inévitable, l'effort maximal tolérable à la périphérie du tore est de : 2000 x 0,3 = 600 kgf.Gela conduit donc à avoir un rapport de 1/2 entre le rayon extérieur du tore et la somme "hauteur de la balustrade + rayon extérieur du tore", si l'on veut que le sommet du barreau résiste à une poussée de 300 kgf, avec une vis dont l t =e est situé dans le plan vertical passant par l'axe de révolution du tore. la cale torique formerait alors une protubérance énorme, inesthétique et dangereuse, puisqu'elle aurait un rayon extérieur très grand tout en devant permettre un certain réglage angulaire. il faut, au contraire, réaliser un tore dont le diamètre extérieur soit assez limité, pour que la cale permette le réglage d'inclinaison sans être trop encombrante. En plaçant la vis en arrière de l'axe de révolution du tore, son effort ajoute au frottement un couple bien orienté et il y a possibilité de diminuer le rayon extérieur du tore, donc de gagner de la place et de la matière, tout en ayant la meme sécurité On obtient aus Si un résultat esthétique puisque l'ensemble,constitué par le pied du barreau et la cale,est équilibré et n'est pas trop encombrant.Enfin, la vis étant en arrière, le montant du barreau se rattache à la partie avant du pied, de sorte que la balustrade se trouve très avancée et ne réduit pas la surface utilisable du balcon0 De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre dtexemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif de fixation réglable pour barreausupport de balustrade. Figure 1 est une que de ctté montrant un barreau-support fixé par le dispositif selon l'invention Figure 2 est une vue de face, à échelle agrandie, de ce dispositif de fixation Bigure 3 est une vue de coté, avec coupe partielle, correspondant à la figure 2 Ligure 4 montre, vu en perspective, le tore à partir duquel sont réalisées les surfaces toriques intervenant dans l'invention. La figure 1 représente un barreau-support 1 selon l'invention, avec son dispositif de fixation sur un sol 2 constitué par la dalle d'un balcon. De manière connue, ce barreau-support se compose d'un montant 3 et d'une base élargie 4 appelée dans la suite "pied", qui permet la mise en place de moyens à vis assurant la fixation du barreau-support 1 au sol 2. Une cale intermédiaire 5, interposée entre le pied 4 et le sol 2, assure la répartition de la pression sur le ciment. De manière classique, le barreau-support 1 permet la fixation d'une- balustrade 6,ou garde-corps,composée d'une main courante 2 et d'une sous-lisse 8 reliées par des barreaux verticaux 9. Selon l'invention, la partie inférieure du pied 4 comporte une cavité délimitée par une surface torique 40. Cette surface torique prend appui sur une surface torique complémentaire Il formée à la partie supérieure de la cale intermédiaire Z, La figure 4 permet de se faire une idée précise de ces surfaces toriques, qui sont en quelque sorte des calottes 12 découpées dans la région externe d'un tore 15. Ce tore possède un axe de révolution 14 disposé horizontalement, et parallèlement au plan de la balustrade 6, Il est défini par son rayon extérieur ou rayon maximal R, et par le rayon r de sa section circulaire 15. -Une vis de fixation 16, complétée par une rondelle 1?, traverse par des alésages le pied 4 et la cale 5, et se visse dans une cheville 18 logée dans le sol 2. l'alésage 19,ménagé dans la cale 2, possède des dimensions nettement supérieures au diamètre de la vis 16, de Saçon à ménager un jeu important. Suivant une autre caractéristique de l'invention, bien miseen évidence à la figure 3, la vis de fixation 16 est située en arrière du plan vertical passant par l'axe de révolution 14 des surfaces- toriques 10 et 11, et elle se trouve donc à une distance D assez importante du bord 20 de la dalle. le montant fi du barreau-support 1 se rattache à la partie avant du pied 4, si bien que le balcon offre le maximum de surface utilisable. Dans une réalisation particulière de cette fixation destinée à supporter un effort de 300 kgf au sommet du barreau 1, les rayons R et r du tore 13 valent respectivement 220 sm et 100 mm, et la vis 16 ayant un diamètre de 12 mm, se situe à une distance D du bord 20 égale à 140 mm. Pour effectuer un réglage d'inclinaison du barreau-support 1, il suffit de faire glisser,l'une par rapport à l'autre,les deux surfaces toriques 10 et 11 avant de serrer définitivement la vis 160 Ce déplacement relatif est obtenu en déplaçant la cale 5, ce qui est permis par les dimensions importantes de son alésage 19. Un premier réglage est effectué dans un plan allant d'avant en arrière, ce réglage étant imposé par exemple par I1 inclinai- son voulue de la dalle pour permettre l'écoulement des eau. Ce premier réglage s' effectue très facilement, puisque le guidage des deux surfaces toriques 10 et Il l'une sur l'autre est parfait géométriquement : les surfaces restent en contact quel que soit l'angle de rotation, et la cale 5 reste automatiquenent orientée de façon convenable par rapport au pied 4. En pratique, le déplacement angulaire cx vers l'avant peut être de l'ordre de 20, et celui s vers l'arriere de l'ordre de 4 , mais toute valeur d'angle reste possible sans inconvénient géométrique. Un second réglage s'effectue transversalement ; ce réglage est rendu nécessaire par les imprécisions de la construction en ciment, et en pratique les déplacements angulaires latéraux B ne dépassent pas 20o le guidage transversal en rotation des deux surfaces toriques n'est pas parfait, mais cette imperfection est imperceptible et ne présente aucun inconvénient pour des angles inférieurs à 20. Le métal de la cale 5 peut d'ailleurs être choisi suffisamment mou pour que le contact avec le pied 4 reste parfait, Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de fixation réglable pour barreau-support de balustrade qui a été décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment, que les dimensions indiquées plus haut et les épaisseurs visibles au dessin ont été calculées en fonction d'un effort de 300 kgf, mais peuvent évidemment astre modifiées pour des efforts diff - rents, sans que l'on s'éloigne de l'invention. - REVEmDICx"PIOJS 1. - Dispositif de fixation réglable pour barreau-support de balustrade du type de ceux dont le pied est fixé au sol par des moyens à vis, avec interposition d'une cale, caractérisé en ce que la partie inférieure du pied comporte une cavité délimitée par une surface torique apte à prendre appui sur une surface torique complémentaire formée à la partie supérieure de la cale intermédiaire, l'axe de révolution de ladite surface torique étant horizontal et parallèle au plan de la balustrade. 2. - Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à vis sont situés en arrière du plan vertical passant par l'axe de révolution de la surface torique.