Brevet FR2343094A1 — publié le 19770930

L'invention est relative aux ossatures métalliques préfa ou non briquées, pour batiments habitable et elle a pour but d'offrir aux constructeurs des ossatures qui soient faciles d transporter, a stocker et à mettre en oeuvre. A cet effet, l'ossature métallique préfabriquée, conforme à l'invention, est essentiellement constituée par deux longerons parallèles qui sont divisés, en 2n travées égales, par 2n-1 traverses fixes perpendiculaires å ces longerons, n étant un nombre entier, et qui se terminent chacun, b l'une au moins de leurs deux extrémités, par une jambe d'appui inclinée, lesdites jambes étant disposées symétriquement dans deux plans passant respectivement par les longerons et perpendiculaires aux traverses et l'ossature ayant une forme telle qu'elle puisse entre embottée, sous une au teur globale peu différente de la sienne propre, entre deux ossatures identiques, rangées parallèlement. Deux modes de réalisation principaux sont prévus selon l'invention. Selon le premier de ces modes de réalisation où n = 2, l'ossature métallique comprend trois traverses fixes et des jambes inclinées aux deux extrémités des deux longerons ainsi que deux traverses d'extrémité amovibles, ces dernibres traverses reliant deux à deux les naissances des quatre jambes inclinées. Selon le deuxième de ces modes de réalisation où n w 1, l'ossature mEtal- lique comprend une traverse fixe et des jambes inclinées à l'une des extrémités seulement des deux longerons, ainsi qu'une traverse d'extrémité amovible qui relie les naissances des deux jambes inclinées.Deux ossatures conformes au deuxième mode de rFalisation, assemblées symétriquement avec une traverse d'extrémité amovible commune, ont ainsi une forme et des dimensions équivalentes å celles d'une ossature conforme au premier mode de réalisation. I1 est clair qu'avec de telles ossatures, on peut réaliser facilement des constructions modulaires dont les mailles, en plan, sont définies par deux traverses voisines et les deux longerons. De préférence, l'ossature métallique conforme au premier mode de réalisation a des dimensions en longueur (parallèlement aux longerons) et en largeur (parallèlement aux traverses) qui sont compatibles avec les conteneurs de transport ferroviaire et maritime dits "transcontainers* et elle est telle que les dimen sions en hauteur de plusieurs telles ossatures (au nombre de huit par exemple), embottées l'une dans l'autre, soient compatibles avec ces mimes conteneurs.De même, l'ossature métallique conforme au deuxième mode de réalisation a des dimensions en longueur (pa rallèlement aux longerons) qui sont compatibles avec les demi-conteneurs de transport ferroviaire et maritime dits "transcontainers" et des dimensions en largeur (parallèlement aux traverses) qui sont compatibles avec ces conteneurs et elle est telle que les dimensions en hauteur de plusieurs telles ossatures (au nombre de huit par exemple), embottées l'une dans l'autre, soient compatibles avec ces mimes conteneurs. En raison des dimensions ainsi données aux ossatures, il est possible de les transporter groupées dans des transcontainers, ce qui facilite les problèmes de manutention, économise les frais de transport et protège les ossatures contre les chocs qui seraient capables de les déformer. A la ou aux ossatures de base peuvent Otre associés des élé- ments préfabriqués qui permettent de raidir ou d'achever la construction de bEtiments habitables. L'invention va être maintenant décrite plusen détail & l'aide des dessins annexés. La fig. 1 montre, en perspective, l'ossature conforme au premier mode de réalisation de l'invention. Les fig. 2 et 3 montrent, en perspective, l'un des noeuds de l'ossature de la fig. 1, vu du dessous (fig. 2) et du dessus (fig. 3). La fig. 4 montrer à plus grande échelle et en élévation partielle, plusieurs ossatures identiques à celle de la fig. 1, embottées l'une dans l'autre pour faciliter leur transport ouleur stockage. La fig. 5 montre, en perspective éclatée, certains des élé- ments de deux ossatures conformes au deuxième mode de réalisation de l'invention, destinées à autre assemblées pour former une ossature analogue à celle de la fig. 1. La fig. 6 montre la jonction de deux groupes d'ossatures qui sont décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre. La fig, 7 illustre divers éléments préfabriqués qui peuvent etre associés aux ossatures conformes à l'invention. La fig. 8 montre,en élévation schématique, l'une des nombreuses possibilités d'application pratique desdites ossatures. Co e le montre la fig. 1, l'ossature métallique A, conforme au premier mode de réalisation de l'invention, est essentiellement constituée par deux longerons parallèlesr qui sont divisés, par trois traverses fixes 2 perpendiculaires aux longerons 1, en quatre travées égales a, b, c et d et qui se terminent chacun, à chacune de leurs deux extrémités, par une jadbe d'appui inclinée 3. Les quatre jambes 3 sont disposées symétriquement dans deux plans passant respectivement par les longerons 1 et perpendiculaires aux traverses 2. De plus, deux traverses amovibles 4 relient deux à deux les naissances des quatre jambes inclinons 3.L'ossature A a une forme telle qu'elle puisse entre embottée, sous une hauteur globale peu différente de la sienne propre, entre deux ossatures A identiques, rangées parallèlement. La fig. 4 montre, ainsi enbottées, huit ossatures identiques å celle qui est désignée par A à la fig. 1. A la fig. 4, seules ont été représentées, séparées par un double trait mixte, les deux extrémités des longerons 1 de ces ossatures. Chaque ossature A a une longueur hors-tout L égale à 12 n environ (40 pieds) et une largeur hors-tout (dimension perpendiculaire au plan de la fig. 4) égale à 2,45 m environ (8 pieds). L'empilage des huit ossatures a une hauteur hors-tout H elle aussi égale à 2,45 m environ. L'inclinaison de chaque jambe 3, de l'intrieur vers l'extérieur à partir de sa jonction avec l'un des longerons 1, est telle qu'il existe entre cette jonction et l'extrémité libre de la jambe 3 considérée, un écart e de 0,35 n environ mesuré parallèlement aux longerons 1. Cette inclinaison est telle, compte tenu de l'épaisseur des jambes 3, que la surface intérieure de l'une des jambes de l'une quelconque des ossatures de l'empilage, s'applique contre la surface extérieure de la jambe voisine de l'ossature la plus proche dans l'empilage. Bien entendu, les valeurs numériques choisies en pratique peuvent entre légèrement différentes de celles qui sont données ci-dessus, & condition qu'elles permettent à l'empilage d'ossatures d'outre introduit dans les conteneurs de manutention usuels. A chacun de ses noeuds (jonction entre un longeron 1 et une traverse 2 ou 4), l'ossature A comprend des moyens de liaison 5 pour des éléments préfabriqués qui permettent de raidir ou d'achever la construction de bàtiments habitables, ces moyens de liaison 5 étant embottables avec ceux d'une ossature identique située in- médiatement au-dessus et au-dessous dans un empilage tel que celui de la fig. 4. Un mode de réalisation préféré de ces moyens de liaison est représenté en détail aux fig. 2 et 3. Selon ce mode de réalisation qui est adapté à des longerons creux 1 de forme rectangulaire (en caisson) et qui est destiné à Entre monté au niveau de chacune des traverses fixes 2, les moyens de liaison 5 sont constitués par un bloc métallique qui possEde-latéralement deux ailes symétriques 6 destinées à s'en- botter à l'intérieur du longeron 1 et à astre soudées à celui-ci, un téton prismatique 7 faisant saillie au-dessus du longeron 1 et deux saillies 8 dépassant au-dessous de ce longeron.Le téton 7 a un profil trapézotdal dont la petite base est éloignée du longeron 1 et les saillies 8 limitent entre elles un creux 9 (fig. 4) de profil trapézoïdal identique à celui du téton 7, de facon que les tétons 7 puissent s'embotter dans les creux 9, Itétnnn 7h et creux 9b) comme le montre la fig. 4 Le téton 7 (fig. 2 et 3) est traversé trous- 10b en par deux trous lisses ou taraudés verticaux 10 (voir aussi les/ haut de la fig. 4, à gauche) destinés à recevoir des boulons ou vis d'assemblage et il est traversé par un trou horizontal 11, parallèle à la longueur du longeron 1 et appelé ci-après "oreille externe.Chaque saillie 8 est partagée par une encoche centrale 12 en deux plots qui sont traversés par des trous horizontaux alignés 13, chacun de ces trous étant appelé ici woreille interne". Les parois verticales des longerons 1 sont munies d'encoches 14 qui autorisent l'accès à ces oreilles internes. A l'exception de ces encoches 14, les parois verticales des longerons 1 sont continues d'une extrémité à l'autre. Quant aux parois horizontales des longerons, elles sont uniquement ajourées pour laisser passer le téton 7 et les saillies 8 -si l'on prend soin dé ne fermer le caisson de ces longerons qu'après introduction du bloc constituant les moyens de liaison 5. Au niveau des ailes 6, ce bloc comporte encore deux trous horizontaux 15, dans le prolongement de trous 16 traversant l'une au moins des parois verticales du longeron 1, ces trous 15 étant destinés à recevoir des broches d'assemblage d'une des traverses 2 ou 4. Comme le montre en partie la fig. 5, l'ossature métallique B, conforme au deuxième mode de réalisation de l'invention, est essentiellement constituée par deux longerons parallèles la qui sont divisés en deux travées égales a et b par une traverse fixe 2 perpendiculaire aux longerons la, et qui se terminent, à l'une de leurs extrémités, par une jambe d'appui inclinée 3 identique à celles de la fig. 1. Une telle ossature B est donc constituée par itune des moitiés de l'ossature A de la fig. 1 (travées a + b ou travées c + d) dans laquelle la traverse centrale fixe 2 serait remplacée par une traverse amovible 4 (voir fig.5) ou supprimée. A son extrémité éloignée de sa jambe unique 3, chaque longeron la se termine par ce qu'il est convenu d'appeler ici un "moignon" 17, c'est-à-dire par une partie qui fait saillie par rapport à l'une des faces du longeron considéré et qui présente un creux 18 sur la face opposée du longeron, c 'est-à-dire la face inférieure lorsque les jambes 3 sont dirigées vers le bas. I1 est possible de relier deux ossatures telles que B (fig.5) de manière qu'elles forment ensemble une ossature A (fig.l). k cet effet, on monte, entre les longerons alignés la des deux ossatures B, des moyens de liaison Sa analogues aux moyens de liaison 5 mais qui diffèrent de ceux-ci par le fait qu'ils sont amovibles. A cet effet, ces moyens de liaison Sa possèdent des ailes 6a dont la forme correspond à celle des creux 18 et un téton 7a qui vient s'appliquer contre les faces transversales des moignons 17, inclinées à cet effet. Les ailes 6a sont munies de trous taraudés 19 dans lesquels peuvent entre engagées des vis prisonnières 20 portées par les longerons la au niveau des creux 18, les têtes de vis 20 étant par exemple accessibles par des ouvertures 21 ménagées dans les longerons la. Les moignons 17 peuvent porter des tiges 22, filetées ou non, destinées à entre engagées dans des trous lla analogues aux trous 11 des moyens de fixation 5 (fig. 3).On a désigné à la fig. 5 par 8a, 9a, 12a, 13a et 15a des éléments analogues respectivement aux éléments 8, 9, 12, 13 et 15 des fig. 2 et 3. Pour illustrer l'une des nombreuses possibilités d'application de l'invention, on a représenté à la fig.5, derrière les longerons la, une traverse amovible 4 qui possède des vis prisonnières 23 (analogues aux vis 20) destinées à s'engager dans les trous 15a des moyens de liaison 5a, sur la face extérieure de ceux-ci, c'est-à-dire du cté opposé à la traverse fixe 2. I1 va de soi qu'une traverse amovible similaire 4 peut entre montée aussi du méme coté que la traverse fixe 2, c'est-à-dire sur le devant de la figure. Du cbté des jambes 3, les ossatures A ou B comportent des moyens de liaison 5b (fig. 1 et 4) qui sont fixas comme les moyens de liaison 5 et dont seule l'une-des moitiés (celle qui est tournée vers le milieu du longeron 1) est identique à celle de ces moyens 5. Des détails supplémentaires lieront donnés ci-après au sujet de la construction de ces moyens 5b. Comme il ressort de la fig. 4, les jambes 3 des ossatures A (comme d'ailleurs des ossatures B) ne sont pas seulement embottables lorsqu'elles sont orientées dans le mame sens, mais lorsqu'elles sont orientées en sens opposés (voir la fig. 6). A cet effet, chaque jambe 3 est limitée par deux surfaces parallèles 24 et 25, extérieure et intérieure, et se termine, du c6té opposé au longeron, par un sabot 26 qui est en saillie vers l'extérieur et auquel correspond un creux 27 de forme correspondante à la naissance de la jambe. La fig. 6 montre, a l'endroit entouré d'un cercle, comment, avec des ossatures A inversées, le sabot 26 de l'une s'embotte dans le creux 27 de l'autre ou, plus exactement, les sabots 26 de deux ossatures peuvent s'embotter dans la cavité formée par les creux 27 de deux autres ossatures.Au mere endroit, les tétons 7b (analogues au téton 7) des moyens de liaison d'extrémité 5b prennextappui l'un sur l'autre et peuvent être fixés par des vis ou boulons passant dans leurs trous lOk (analogues aux trous IOdes fig. 2 et 3). De même, les sabots 26 peuvent être fixés par des boulons de fixation les traversant par des trous alignés 28 ou on peut encore engager des boulons de fixation dans les tétons 5b, par des trous analogues auxtrous 11 (fig. 2 et 3), et dans les sabots 26, ces quelques exemples donnant un nouvel aperçu des possibilités offertes par l'ossature conforme à l'invention. Les ossatures A et B telles qu'elles viennent d'entre décrites se prêtent aisément au montage d'éléments de raidissement ou triangulation ou de remplissage qui sont nécessaires à la réalisation d'un bâtiment habitable. Parmi les éléments de raidissement, on peut citer des potelets de longueur réglable 29 tel que celui qui est montré en détail à la fig. 5. Un tel potelet peut comprendre une tige cylindrique 30 portant à ses extrémités des filetages 31 de pas opposés qui sont engagés dans des chapeaux 32, taraudés å cet effet. On comprend que l Fotation de la tige 30, comme indiqué par une double flèche courbe, éloigne ou rapproche à volonté les chapeaux 32 l'un de l'autre, comme indiqué par les double flèches rectilignes. La forme des chapeaux 32 est alors adaptée à celle des creux 9 (fig. 3), 9a (fig. 5) ou 9b (fig. 4) des moyens de Liaison 5, Sa ou 5b. De plus, ces chapeaux peuvent Autre munis de trous ou saillies correspondant à ceux de ces moyens de liaison. La hauteur des potelets 29 peut correspondre à celle d'une seule ossature A ou B ou de deux ossatures (voir les fig. 7 et 8). Parmi les éléments de raidissement, on peut encore citer des équerres de renfort 33 (fig. 6, 7 et 8) ayant une structure en caisson et dont le profil est adapté à celui des jambes 3, comme le montre bien la fig. 6. De telles équerres 33 ont un angle droit limité par un petit cbté 33a, à disposer parallèlement aux longerons 1 ou la, et par un grand cOté 33b et leur hypoténuse 33c et à disposer-contre la surface intérieure 25 des jambes 3. Entre deux structures accolées tAte-beche, deux telles équerres peuvent s'appuyer l'une sur l'autre de façon que leurs grands côtés 33b se trouvent dans le prolongement l'un de l'autre (voir la fig. 6 > . Il est facile de munir ces équerres 33, au stade de leur fabrication, de dispositifs de liaison compatibles avec les moyens de liaison 5b. On peut également associer aux ossatures des dalles préfabriquées (non représentées) destinées à recouvrir soit une maille horizontale de l'ossature (rectangle ou carré limité par deux longerons 1 ou la et deux traverses consécutives 2 ou 4), soit une maille verticale (rectangle ou carré limité par des potelets 29 ou des équerres 33). L'ossature se prote aisément à une triangulation par des haubans ou tirants, comme le montre la fig. 7 où diverses solutions ont été illustrées cbte à côté à titre~d'exemple. L'ossature complexe de la fig. 7 est constituée par trois ossatures A dont les jambes 3 sont tournées successivement vers le bas, vers le haut et vers le bas, ces trois ossatures étant exactement superposées. La première ossatureAou ossature inférieure, qui sert de fondation, repose sur le sol par ses jambes 3 et elle est soutenue à gauche par deux équerres 33, au centre par un potelet 29 et à droite par un autre potelet 29.La première et la deuxième ossat g epren)ent contact par leurs tétons 7 ou 7b qui sont bou lonnés ensémble. D*Ux paires de haubans 34 sont accrochées aux oreilles internes des première et deuxième ossatures A(1) et A(2) de façon à former une poutre en treillis sur deux travées. Une paire de haubans extérieurs 35 est accrochée aux sabots de gauche 26 des première et deuxième ossatures A(1) et A (2). Des haubans 36 raidissent diagonalement les extrémités gauche et droite de 1'espace limité entre les deuxième et troisième ossatures A(2) et A(3), la longueur des jambes 3 étant telle que cet espace ait une hauteur habitable.Deux autres ossatures A (4) et A(5) sont montées tête- boche au-dessus de la troisième ossature A(3), en étant décalées d'une travée par rapport aux précédentes. Entre les troisième et quatrième ossatures A(3) et A(4) ,des haubans 37, analogues aux haubans 34, sont tendus en étant accrochés à leurs oreilles internes. Enfin, des haubans 38 et 39 sont tendus extérieurement entre l'ossature A(3) et chacune des ossatures A(4) et A(5) en étant accrochés à leurs oreilles externes. Bien entendu, dans chaque cas particulier, on s'arrange pour que les tensions exercées par les haubans agissent symétriquement sur les moyens de fixation 5, Sa ou Sb. On peut compléter la construction en coulant sur place des dalles de béton pour former des planchers noyant les traverses et éventuellement des canalisations d'alimentation (eau, gaz, électricité, chauffage, descentes d'antennes, etc.). I1 est å noter que la possibilité de supprimer les traverses amovibles 4 améliore encore les possibilités d'application des ossatures conformes à l'invention. La suppression d'une telle traverse permet par exemple de dégager l'espace nécessaire pour l'implantation d'escaliers ou de plans inclinés destinés à relier entre eux des étages ou demi-étages. La fig. 8 illustre une application des ossatures conformes à l'invention qui est un peu différente de celle de la fig. 7. Par l'échelle des personnages, elle permet de constater que les bàti- ments ainsi-réalisés sont parfaitement habitables. Une autre possibilité consisterait à réaliser avec ces ossatures des structures flottantes (tels, casinos, etc.). De toute façon, l'ossature conforme à l'invention peut être transportée aisément dans des contenéurs partout où peut rouler un camion, accoster un navire ou atterrir un avion. Il est à noter d'ailleurs qu'un empilage d'ossatures, tel que celui de la fig. 4, est autoporteur et qu'il suffit donc de lui adapter des roues pour en faire un véhicule, ce qui peut être fort utile sur des trajets peu importants. Par bâtiments habitables ou non, on entend ici les batiments à usage normal d'habitation, les bEtiments industriels et les ouvraaes divers tels notamment aue ponts I as d' En outre, le fait que les dimensions de8ilssatures sont compatibles avec les transcontainers permet de loger ceux-ci non seulement à l'intérieur de transcontainers, mais aussi tels quels dans les espaces réservés normalement à ces transcontainers dans les navires, sur les-wagons de chemins de fer. I1 suffit à cet effet de fixer ensemble les ossatures de l'empilage et éventuel. lement de rapporter sur celui-ci un capotage provisoire propre à lui donner la forme parallélépipédique usuelle des transcontainers. REVENDICATIONS 1 - Ossature métallique préfabriquée, pour bâtiments habi tablez caractSrisée non en ce qu'elle est essentiellement constituée par deux longerons parallèles qui sont divisés, en 2n travées égales, par 2n-1 traverses fixes perpendiculaires à ces longerons, n étant un nombre entier, et qui se terminent chacun, à l'une au moins de leurs deux extrémités, par une jambe d'appui inclinée, lesdites jambes étant disposées symétriquement dans deux plans passant respectivement par les longerons et perpendiculaires aux traverses et l'ossature ayant une forme telle qu'elle puisse être embottée, sous une hauteur globale peu différente de la sienne propre, entre deux ossatures identiques, rangées parallèlement. 2 - Ossature selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend trois traverses fixes et des jambes inclinées aux deux extrémités des deux longerons ainsi que deux traverses d'extrémité amovibles, ces dernières traverses reliant deux à deux les naissances des quatre jambes inclinées. 3 - Ossature selon la revendication 1, caractériséeen ce qu'elle comprend une traverse fixe et des jambes inclinées à l'une des extrémités seulement des deux longerons, ainsi qu'une traverse amovible qui relie les naissances des deux jambes inclinées. 4 - Ossature selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle a des-dimensions en longueur (parallèlement aux longerons) et en largeur (parallèlement aux traverses) qui sont compatibles avec les conteneurs de transport ferroviaire et maritime dits "transcontainers" et en ce qu'elle est telle que les dimensions en hauteur de plusieurs telles ossatures (au nombre de huit par exemple), embottées l'une dans l'autre, soient compatibles avec ces mêmes conteneurs. 5 - Ossature selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle a des dimensions en longueur (parallèlement aux longerons) et en largeur (parallèlement aux traverses) qui sont compatibles avec les conteneurs de transport ferroviaire et maritime dits *transcontainers" et/ce qu'elle est telle que les dimensions en hauteur de plusieurs telles ossatures (au nombre de huit par exemple), embottées l'une dans l'autre, soient compatibles avec ces mêmes conteneurs.