Brevet FR2312609A1 — publié le 19761224

La présente invention concerne un nouveau dispositif de construction de bâtiments, dispositif de Construction qui permet de réaliser des constructions d'une hauteur quelconque. I1 est avantageux au point de vue facilité de construction et, aussi, au point de vue économique d'utiliser des planchers et couvertures préfabriqués mais les planchers et couvertures qui existent dans la technique sont ou bien trop chers, ou bien d'un usage restreint, car ils doivent être supportés sur des appuis dont l'espacement est limité. I1 est évideaient possible de pré- voir la charpente pour qu'elle comporte des poutres principales et des solives servant à supporter lesdits planchers; cependant, cela augmente considérablenent le pl La présente invention remédie à cet inconvénient en rendant possible l'uti sation de planchers du commerce en utilisant seulement des poutres de liaison des montants de la construction sans qu'il y ait lieu de prévoir un solivage sur lesdites poutres et cela bien que la distance entre les montants supportant les poutres soit notablement supérieure à la portée utile desdits planchers. Conformément à l'invention, le dispositif de charpente comme porte des montants disposée aux angles de rectangles, deux mon- tants étant à chaque fois reliés par une poutre présentant un tronçon rectiligne et deux tronçons obliques dont les extrémités sont fixées auxdits deux montants, deux poutres cor.tiguiss étant disposées pour qu'un de leurs segments obliques soit accolé ensemble et des moyens étant prévus pour solidariser lesdits seg ment s obliques accolés. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est un plan schématique d'une construction selon l'invention. La fig. 2 est un plan partiel, a plus grande échelle, illus- trant un mode d'exécution particulier de l'invention d'un noeud de construction correspondant sensiblement à l'encadré Â de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe-élévation vue sensiblement suivant la ligne III-III de la fig. 2. Le dessin montre à la fig. 1 une construction de bâtiment, par exemple métallique, qui comporte des poteaux 1 disposés pour délimiter entre eux des rectangles qui, à la limite, peuvent être constitués par des carrés. Les poteaux 1 sont, de préfdrence, des poteaux métalliques, mais ils peuvent, aussi, être constitués par des poteaux en béton. Bien que cela ne soit pas nécessaire, il est avantageux que les poteaux 1 présentent une section externe constante sur toute leur longueur, c'est-à-dire sur toute la hauteur du bâtiment. Lorsque les poteaux 1 sont réalisés par des profilés tubulaires de section carrée comme cela est représenté au dessin, alors c'est l'épaisseur du métal qui va décroissant depuis le bas jusqu'au haut du bâtiment. Aux différents niveaux que le bâtiment doit présenter, c'està-dire aux différents niveaux où doivent Entre mis en place des planchers, puis finalement la toiture, les poteaux 1 supportent des jeux de poutres horizontales désignées respectivement par B1, B2, B3, 34. Chaque poutre comporte, comme montré pour la poutre Brun tronçon rectiligne 2 prolongé par des segments obliques 3, respectivement 4. Les segments obliques 3, 4 font avec leur tronçon rectiligne 2 un angle a de 1350 lorsque l.s montants 1 sont disposés aux angles d'un rectangle comme expliqué ci-dessus. On voit de cette façon que le segment oblique 3a de la poutre B2 est disposé parallèlement au segment oblique 4 de la poutre B1 que le segment oblique 4a de la poutre B2 est disposé parallèlement au segment oblique 3b de la poutre B3 et ainsi de suite, le segment oblique 4c de la poutre étant finalement disposé parallèlement au segment oblique 3 de la poutre B1. Les segments obliques 3-4c, 3c-4b, 3b-4a et 3a-4 sont reliés entre eux par des éléments de liaison, notamment des boulons ou rivets schématisés en 5. Les poutres B1 à B4 assemblées entre elles constituent des cellules ou chsssslss qui sont inscrits à l'intérieur du rectangle délimité par quatre montants 1 et les segments obliques assemblés entre ux forment des éléments de liaison servant à réunir les poutres et lesdits montants. Pour constituer les poutres B1 à & B4 de chaque htssis, des profilés de sections diverses peuvent Entre utilisés, leur choix dépendant essentiellement de la distance séparant deux montants 1, de la charge que doit supporter le chtssis, etc. On peut, par exemple, utiliser en tant que profilés des fers en I, des fers en U, ou encore des tubes ou une combinaison de plusieurs profilés comme cela est décrit dans ce qui suit en ré- férence aux fig. 2 et 3. Le dessin montre que des cellules identiques Ci, C2, C3, C4 sont disposées de manière contiguë les unes aux autres pour correspondre à la configuration que doit présenter le bAti- ment, de sorte que les différentes cellules, outre qu'elles.for- ment une armature de charpente aux différents niveaux auxquels des planchers doivent être placés, forment de plus des chassie de contreventement empêchant toute amorce de flambement des ion- tants 1 lorsque les segments obliques des différentes poutres sont fixés audits montants par tout moyen approprié. Pour augmenter encore l'action de contreventement des cellules, il est avantageux ,dans de nombreux cas, de relier les Jeux de deux segments obliques assemblés au moyen de ferrures diagonales conne illustré pour la cellule C4 qui montre une première ferrure diagonale 6 reliant les tronçons obliques 3'c, 4'b aux tronçons obliques 4', 3'a entre lesquels cette ferrure diagonale est pincée et maintenue par les boulons 5 ou autre moyen d'attache. La ferrure 6 est elle-même reliée, par exemple, au moyen d'équerres 7 à deux segments 8, 8a formant une seconde ferrure diagonale, segments qui sont, par ailleurs, fixés par les bou Ions 5 entre les segments obliques 3', 4'c pour l'un, et 3'b, 4'a pour l'autre.Les deux segments 8, 8a peuvent évideinent Entre remplacés par une seule barre. L'examen de la fig. 1 fait apparaître que les tronçons rectilignes des poutres 2 de deux cellules contigus, par exemple les cellules Ci et C2, sont séparés par une Mesure 1 qui est du m8me ordre de grandeur que la mesure L séparant deux tronçons rectilignes 2 opposés d'une m8se cellule. M8me ordre de grandeur L signifie que le rapport T peut titre compris entre 1 et 4 par exemple. Ainsi, la mesure L séparant les tronçons rectilignes peut toujours être choisie suffisamment petite pour rendre possi- ble le montagne sur l'armature que constituent les cellules, de planches ou éléments de plancher préfabriqués du commerce, tels qu'illustré en 9, et dont la résistance normale à la flexion ne permettrait pas qu'ils soient montés sur des poutres rectilignes reliant directement les montants 1. Les fig. 2 et 3 illustrent une réalisation préférée suivant laquelle les montants 1 sont constitués par des tubes métalli- que. de section carrée. Ces tubes sont munis au niveau auquel doivent être disposées les cellules décrites dans ce qui prFcè- de de platines périphériques 10 et 11 en forme de couronnes orthogonales dans l'exemple représenté, lesdites platines étant fixées par des cordons de soudure 12 et étant reliées entre el les au moyen de plaquettes-entretoises 13 insérées entre les platines 10 et 11. Dans l'exemple représenté, il existe quatre plaquettes-en- tretoises correspondant à chacun des angles du tube 1 fornant le montant. Le. plaquettes 13 sont soudées tant aux montants 1 qu'aux platines 10 et Il et elles servent, de même que lesdites platines, au support de brides 14 constituées par des plaques soudées auxdites entretoises auxdites platines ainsi qu'à une plaquette de renforcement 15 s'étendant au-dessus de la platine 10. Les brides 14 sont percées de trous 16 servant & la mise on place de boulons 17 dont un seul est illustré aux fig. 2 et 3 pour ne pas compliquer le dessin. L'ensemble décrit ci-dessus est mis en place en naine sur les tubes formant les montants 1, de sorte que la qualité de la fabrication peut Entre facilement contr8lée, cette fabrication pouvant entre exécutée au moyen d'outillage précis normalement inutilisable sur un chantier. Les cellules décrites en référence aux fig. 2 et 3 comporte tent, pour constituer les tronçons rectilignes 2, des fers en I qui sont grugés à leur extrémité pour que l'aie 2a fasse seule saillie et soit repliée à l'intérieur du logement délimité par des fers en U qui constituent les segments obliques 3'c, 4'b. A leur extrémité devant être raccordée au montent, chaque fer en U 3'c, respectivement 4'b est muni d'une plaque 18 pré sentant des trous correspondant à ceux des brides 1*. Les plaques 18 font saillie au-dessuc des fers en U de la mOme façon que les brides 14 et telles sont fixées auxdits fers en U par des soudures ainsi que par un gousset 19. La fixation des fers en I qui constituent les tronçons rectilignes. 2 est aussi assurée par des soudures et, étant donné que l'amie est engagée en 2a entre les ailes des fers en U, les soudures ne sont pas soumises à des efforts dangereux. De lampe façon que décrit dans ce qui précède en ce qui concerne les montantes, leurs platines et les éléments qui y sont reliés, les poutres sont préfabriquées en usine pour qu'elles puissent être parfaitement exécutées et qu'elles présentent des cotes très précises. Pour assurer le montage, il suffit de mettre en place tout d'abord une poutre, par exemple celle désignée par Ba, en mettant en place la plaque 18 de chacun de ses segments obliques en concordance avec la partie correspondante d'une bride 14 du montant, puis de passer des boulons 17 dans les trous 16 et de serrer ces boulons. Une seconde poutres telle que Bb, est mise en place ensuite de la même façon et cette seconde poutre peut être réglée en disposant entre elle et la poutre Ba des cales d'épaisseur 21 traversées ensuite par des boulon 5 reliant les segments obliques 3'c, 4'b. Comme précédemment, la plaque 18 du tronçon oblique 3'c est elle-mme fixée à la bride correspondante 14 du montant. Lorsque des fers en diagonale 6 et 8 doivent etre mis en place comme décrit pour la cellule C4, alors on profite du fait que les segments obliques 3'c, 4'b sont séparés par des cales d'épaisseur 21 pour enserrer entre eux une plaque de Jonction 23 qui est boulonnée en 24 et qui est, par ailleurs, fixée à la ferrure diagonale 6 pouvant être réalisée de nombreuses façons di- férentes à l'aide de profilés divers, notamment des profilée en U ou autres formes. Comme cela ressort de ce qui précède, le montage sur le chantier est dans tous les cas extrSnement simple puisqu' il se limite à une mise en place et à un boulonnage d'éléments préfa- briqués en usine. Bien que cela ne soit pas décrit dans ce qui précède, les poutres constitutives des cellules peuvent être munies de diffé- rents accessoires, par exemple de pattes de fixation des planchers et plafonds, de pattes de fixation pour des gaines et conduits divers, etc. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, des cellules peuvent strie fabriquées oomplèternnt en usine lorsque l'espace séparant deux montants 1 le permet ou bien il est possible de préfabriquer en usine des éléments comportant à chaque fois deux poutres, par exemple les poutres contigues Ba, B'a séparées par la mesure 1. En effet, dans ce cas, l'élément préfabriqué présente sensiblement la forme d'un hexagone dont les dimensions font qu'il est pratiquement toujours transportable puisque la mesure 1 peut Entre de l'ordre de 2 mètres à 2,50 mètres lorsque l'espace séparant deux montants 1 est de l'ordre de six mètres. La construction décrite permet de mettre en place facilement des murs rideaux 25 ou d'exécuter un parement en matériaux traditionnels. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de charpente pour bâtiment, caractérisé on ce qu'il comporte des montants disposés aux angles de rectangles, deux montants étant à chaque fois reliés par une poutre présentant un tronçon rectiligne et deux tronçons obliques dont les extrémités sont respectivement fixées auxdits deux montants, deux poutres contiguës étant disposées pour qu'un de leurs segments obliques soit accolé ensemble, et des moyens étant prévus pour solidariser lesdits segments obliques accolés. 2 - Dispositif de charpente suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour réunir quatre montants, quatre poutres sont utilisées dont les tronçons rectilignes délimitent un rectangle de dimensions notablement inférieures à celles du rectangle fictif joignant les montants, lesdites quatre poutres formant un châssis ou cellule pour le support d'éléments de plancher ou de couverture. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la distance séparant les poutres les plus proches de deux châssis ou cellules constitués par des poutres à tronçon rectiligne et segment oblique est du même ordre de grandeur que la distance séparant deux poutres opposées d'un même châs- sis ou cellule, même ordre de grandeur signifiant que le rapport entre les mesures ci-dessus est compris généralement entre 1 et 4. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 3, caractérisé par au moins une barre diagonale s'étendant dans le rectangle délimité par un châssis ou cellule. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé-en ce que la ou les barres diagonales sont disposées pour que leurs extrémités soient insérées entre les segments obliques solidarisés entre eux. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 5, caractérisé en ce que les poutres sont réalisées à partir de profilés métalliques. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 7 à 6, caractérisé en ce que les segments obliques sont munis à leurs extrémités d'organes d'accouplement coopérant avec des organes d'accouplement complémentaires dont sont munis les montants. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes d'accouplement dont sont munis les montants sont constitués sous la forme de brides soudées 9 des platines, elles-m & es soudées aux montants et entretoisées par des plaques de renfort elles aussi soudées aux montants, aux platines et aux brides qui présentent des trous ou lumières pour le passage de pièces de liaison avec les poutres. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque poutre comporte un tronçon rectiligne constitué par un profilé dont les extrémités sont grugées à l'exception de l' & e qui est engagée et soudée entre les ailes de profilés en U constituant les segments obliques munis, à leurs extrémités,de plaques correspondant aux brides dont sont munis les montants, le fond des ferrures en U étant placé dans une disposition verticale et les segments obliques de deux poutres contiguës étant réunis par des boulons et cales d'épaisseur ainsi, le cas échéant, qu' & une ferrure de liaison en forme de plaquette dont sont munies les barres diagonales. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les montants sont constitués par des profilés, notamment des tubes de section carrée dont les dimensions externes sont constantes sur toute la hauteur du bâtiment, de sorte que les mêmes poutres sont utilisées quel que soit le niveau auquel le plancher doit être établi.