Brevet FR2457357A1 — publié le 19801219

La présente invention concerne un procédé de construction d'escaliers légers hélicoïdaux par éléments standard préfabriqués permettant : - un pontage facilité et mis à la portée des non-professionnels, - une lise en oeuvre épargnant aux éléments de la structure des efforts composés, et évitant le recours à des matériaux de résistance qualifiée, - la répartition égale sur chaque marche de la hauteur à ponter, quelle que soit celle-ci au soins dans la g-ne usuelle de 2,40 mitres à 3 ictres. A/ Les modèles existants d'escaliers légers hélicoïdaux sont établis sur le principe de l'encastrement en porte à faux des marches, disposées de façon rayonnante autour d'un axe vertical chargé d'assurer la stabilité de l'ensemble. L' encastre- ient est obtenu, soit par intégration d'un tronçon d'ossature axiale (d'une hau- teur correspondant à une hauteur de marche) et du plateau constituant la marche, soit par pincement d'une extrémité appropriée de ce plateau entre des tronçons intercalaires de l'ossature axile. Les conséquences de ce principe sont les suivantes t a) nécessité d'une importante rigidité de l'ossature axiale, problème dont les solution sont ootteuses, qu'il s'agisse t - de l'association successive, par soudage ou autrement, de tronçons urche - noyau - de la coipensation des contraintes imposées au noyau par le porte à faux des marches, grâce à un élisent unique, ou grâce à des éléments reliant les tron çons ruche - noyau, soudes dans les deux cas à un çonsidérable effort de traction - de l'emploi d'une colonne dont la section et la résistance suffisent à absorber les contraintes apportées par les marches, lesquelles sont alors inte- nies à la colonne par différents doyens dont la technologie est plus ou moins compliquée. b) pour les diverses raisons déjà exposées en a), fort encombrement horizontal du noyau axial, au détriment de la largeur de passage utile. c) nécessité d'un important moisent d'inertie des marches auprès de l'appui unique, entraînant, soit une épaisseur excessive des plateaux constituant les marches lorsque cette épaisseur est constante sur leur longueur, soit une fabrication compliquée lorsque l'épaisseur est variable, proportionnellement à la contrainte. d) difficulté de "personnaliser" le nombre de hauteurs de marche - et par cons quent la mesure de ces hauteurs -- sans recours à des noyens d'adaptation de l'ossature axiale, onéreux en raison du rôle essentiel et de la conformation de delleci, ou sans la disponibilité commerciale d'une quantité excessive d'élé- mente (marches - noyaux ou tronçons intercalaires de noyaux) grevant notablement le prix de revient du produit. B/ Deux variantes affectent le principe habituel de construction des escaliers légers hélicoidaux a) la première consiste à soulager l'effort demandé à l'ossature axiale, en agrégeant les marches préfabriquées et des fragments de limon, solidenent reliés bout à bout sur toute la hauteur de l'escalier, b) la seconde vise le mSae but par la cohésion d'éléments de garde-corps, dont le tracé répond surtout aux impératifs de la résistance des matériaux, et dont la ajourée succession reconstitue une poutre en spirale à laquelle sa hauteur confère un moment d'inertie très avantageux. Ces deux variantes requièrent évidemment de l'installateur de ltescalier une compétence affirmée. I1 est non moins évident qu'elles constituent un obstacle pratiquement insurmontable à la variabilité des hauteurs de marches. C/ Enfin, horais le cas évoqué en B/b), l'encastrement du garde-corps qu'exigent les règles de sécurité représente un problème supplémentaire dont le procédé objet de l'invention restreint sensiblement 11 acuité. Le procédé suivant l'invention permet d'atteindre les objectifs suivants s a) réduction considérable du prix de revient des composants de l'escalier, par la simplification de structure et de fabrication de ces composants, ainsi que par la diminution, malgré l'ampleur des possibilités offertes, du nombre des tailles de composants à fabriquer. b) montage et assemblage des composants ne requérant que l'aptitude courante de l'usager non spécialiste, et le débarrassant de graves problèmes d'aplomb ou d'ajustements. c) avec une approximation négligeable, répartition régulière des hauteurs de marches et nivelage du palier supérieur et du plancher à atteindre, quelle que soit la hauteur totale à monter. L'escalier réalisé conformément à l'invention comprend : a) un nombre, équivalent à celui des marches composant une révolution, d'éléments principaux de structure, de section quelconque, disposés à la périphérie du cercle que décrit en plan l'escalier. Ces éléments sont appelés poteaux porteurs. b) un élément annexe de structure constituant linteau au-dessus du passage d'accès inférieur à l'escalier c) un nombre variable de plateaux, constituant les marches rayonnantes et le palier supérieur de l'escalier d) un nombre équivalent d'éléments secondaires de structure de faible section appelés entretoises. e) un nombre, équivalent à celui des marches, d' éléments chantournés servant à la fois de main-courante et de contreventement des poteaux f) un autre élément courbe servant aussi de main-courante horizontale à hauteur d'appui au -dessus du palier supérieur et servant de chaînage supérieur des poteaux. g) un disque de départ des poteaux porteurs et entretoises. Lorsqu'il a déterminé l'implantation de 1' escalier, l'installateur immobiliste au niveau du palier supérieur de l'escalier un gabarit de pose fourni avec les matériaux. L'usage de deux fils à plomb, descendant du gabarit, lui permet de positionner facilement et avec une exactitude rigoureuse, le disque de départ sur le plancher inférieur. Ce disque sert à situer exactement les bases des poteaux porteurs. Les pieds de ceux-ci comportent des tourillons en saillie destinés à s' engager dans des trous correspondants du disque. L1 installateur peut donc ne pas conserver le disque en oeuvre, en prenant soin d'user de ces trous comme guides de perçage du sol sous-jacentw afin d'engager dans des chevilles scellées dans le sol, les tourillons des poteaux porteurs. Les poteaux porteurs de l'invention sont fournis avec des perforations, ou des encoches, ou des mortaises, ou des sillons , ou tout autre façonnage analogue, répartis différe ent pour chacun des poteaux porteurs, constituant la série complète nécessaire au montage d'un escalier, suivant des échelonnements variables et décalés à chaque poteau. Certains de ces détails de façonnage, judicieuseaent choisis par l'installateur, servent à fixer des taquets de maintien des marches. Les échelonnements en question correspondent à des hauteurs de marche répar ties entre 18 cm et 21 a ci, qu'on désignera ci-aprbs hl, h2, h3, h4, h5, h6, h7. C'est ainsi que pour un escalier à 14 marches par révolution, les 14 poteaux porteurs fournis sont présentés chacun avec un numéro d'ordre de 1 à 14. Les fixs- tisons de taquets dans ces poteaux correspondent aux échelonnements suivants t poteau 1 2 marche 1, hauteur hl marche 2, hauteur h7 marche 3, hauteur h7 marche 4, hauteur b6 marche 5, hauteur b6 marche 6, hauteur h5 marche 7, hauteur h5 marche 8, hauteur h4 marche Y, hauteur h4 marche 10, hauteur h) marche 11, hauteur h3 etc... poteau 2 s arche 1, hauteur hl marche 2, hauteur hl marche 3, hauteur h7 marche 4, hauteur h7 marche 5, hauteur h6 marche 6, hauteur h6 marche 7, hauteur h5 arche 8, hauteur h5 arche 9, hauteur h4 marche 10, hauteur h4 marche 11, hauteur h3 etc... et ainsi de suite pour chaque poteau. Deux poteaux porteurs consécutifs procurent donc à chaque marche deux appuis d'une grande stabilité parce que relativement très distants. Le calcul démontre qu'un choix opportun des valeurs numériques de hl à h7 permet d'obtenir avec une série unique de poteaux, et au moins dans la galle courante de 2,40 i à 3 jpr, des hauteurs totales à ponter au plus différentes de quatre centimètres, ce qui entraxe un écart maximum de deux centimètres entre la hauteur totale de 1' escalier (et nous soulignons : avec des hauteurs de marches équivalentes) et la hauteur théorique à monter. En fait, et pour les considérations exposées ci-après, la différence réelle est moindre encore s - il est douteux que le sol de départ soit parfaitement plan sur la surface de l'escalier. L'installateur aura alors recours à des Jeux de cales (fournis avec les poteaux) suffisants à faire "Jouer" les mesures jusqu'à plus d'un centimètre. - la conservation en oeuvre du disque de départ, ou sa non-conservatien, procurent une autre variation d'un centimètre. - des cales de quelques millimètres peuvent 8tre intercalées entre ses taquets de maintien et la marche palière. L'effet en sera totalement insensible pour l'usager de l'escalier. - si le plancher supérieur est revêtu de moquette, la marche palière peut être, soit nivelée, légèrement chanfreinée, au ras des boucles, soit nivelle au ras de la thibaude. - l'installateur a le loisir de revêtir les marches et le disque de départ d'un revêtement assurant la continuité avec les sols voisins. Lorsque tous les poteaux ont été affectés dans l'ordre convenable, l'un d'eux est tronqué pour dégager l'accès inférieur à l'escalier. I1 prend appui sur le linteau, lequel est engagé dans des encoches ménagées, gce à un guide de coupe, dans les deux poteaux porteurs voisins du poteau tronqué. Un autre des poteaux porteurs est tronqué au-dessous de la marche palière, dont lXangle au centre équivaut à deux douzièmes de circonférence pour un escalier à 12 marches de révolution, et à deux quatorsièmes de circonférence pour un escalier à 14 marches de révolution. A leur extrémité supérieure, les poteaux porteurs sont engagés dans des encoches périmétriques du gabarit de pose, encoches dont les dimensions sont conformes à la section des poteaux. Un simple cable élastique suffit à maintenir l'ensemble inerte pendant la construction. Les entretoises se présentent sous la forme de troncs de prismes droits ou obliques, ou de cylindres, ou de tous volumes dérivés. Dans une réalisation "d'encombrement minimum" de l'escalier, les entretoises sont chantournées et leur superposition affecte l'aspect général d'une vrille, de sorte qu'au niveau du plan vertical de circulation qui correspond au besoin "maximum d'aisance (sensiblement la mi-hauteur du plan vertical, soit approxima- tivement le niveau des mains) la largeur de ce plan vertical de circulation soit saxin. Les marches, débarrassées des contraintes du porte à faux, sont réduites à de simples panneaux d'épaisseur mince et régulière. I1 est donc aisé de les retourner pour choisir, avec un seul type de marches, le sens de giration de l'escalier. Le procédé, obJet de l'invention, peut être appliqué dans le cadre commercial d'une diffusion de matériaux et matériel de construction et de moyens d'aménagement. Sa simplicité et sa polyvalence en facilitent l'adaptation à tous les problèmes courants de liaison entre deux niveaux successifs. REVENDICATIONS 1/ Procédé permettant, notamment grâce à l'emploi d'un gabarit de pose, la construction d'escaliers légers hélicoidaux par assemblage d'6léments standard préfabriqués, constitués, dans une réalisation normale ou dans une réalisation d'en cambrement minimum, de z a) poteaux porteurs en nombre égal à celui des marches d'une révolution complète de l'escalier, implantés à la périphérie de celui-ci et auxquels sont fixés des taquets de maintien des marches ; b) entretoises de seotion polygonale ou curviligne, sensiblement superposées sur l'axe de l'escalier, perforées dans le sens axial pour etre reliées par des chevilles de maintien traversant les marches dans un trou ad hoc, et servant d'intervalles et de points d'appui central des marches ; o) marches affectant la forme d'un secteur circulaire ou de toute figure dérivée de cette forme, et ayant chacune trois points d'appui procurés, l'un par la superposition d'entretoises sensiblement sur l'axe vertical de l'escalier, et les deux autres par des taquets fixés à deux poteaux consécutivement implantés à la périphérie de l'escalier ; d) un disque de départ posé sur le plancher inférieur de la trémie de l'escalier, servant à positionner au centre la première entretoise et à la périphérie les poteaux porteurs, soit par engagement dans des trous ménagés dans le disque de tourillons en saillie sous les pieds des poteaux, soit par perforation du plancher inférieur, les trous du disque servant de guides de perçage, pour y sceller des chevilles destinées à recevoir les tourillons0 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les poteaux cona- tituent une série complète pour un escalier, chacun d'eux étant préparé, par une répartition particulière de perforations, ou d'encoches, ou de mortaises, ou de sillons, ou par tout autre façonnage analogue, de façon à y fixer les taquets de maintien des marches, conformément à des échelonnements décalés des niveaux de fixation, tels que le choix d'un des échelonnements possibles implique une hauteur de marches uniforme et régulière et le nivelage de la marche palière et du plancher supérieur à attelndre. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que dans la réalisation d' encombrement minimum de l'escalier, les entretoises sont chantournées de manière que leur superposition affecte l'aspect général d'une vrille. 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le gabarit de pose a la forme d1 un cercle ou d'un polygone dont le pourtour comporte, destinées à y engager les poteaux porteurs, des encoches entre lesquelles des crochets sont disposés de façon qu'un crible élastique de maintien décrive, lorsque les poteaux sont engagés dans les encoches, une ligne brisée régulière contournant ceux-ci par l'extérieur et revenant à chaque crochet entre deux poteaux consécutifs.