Brevet FR2457349A1 — publié le 19801219

L'objet de la présente invention est une charpente modnlaire constituée de poteaux tubulaires et de profilés à âme peine formant poutres et solives. Depuis longtemps, on utilise pour la réalisation de charpentes aussi bien des tubes que des profilés. Les tubes sont le plus souvent utilisés comme poteaux, ceci pour bénéficier de leur égale résistance à flexion dans toutes les directions radiales ainsi que de leur meilleur aspect. Les premières charpentes métalliques utilisaient souvent des poteaux pleins en fonte. De nos 3 ours, on utilise de préférence des tubes creux en acier qui ont un meilleur module d'inertie à poids égal. Ces tubes peuvent aussi être facilement remplis de béton ou en tourés de coquilles en platre qui améliorent leur résistance au feu. Ces tubes peuvent même parfois être utilisés comme conduits de fluide. Pour les poutres et solives, on préfère utiliser des profilés, le plus souvent des profilés à section en U ou en I dont l'amie et les ailes planes se prêtent à la fixation de planchers ou toitures. Le problème qui s'est toujours posé dans ces charpentes mixtes en poteaux et profilés est celui de raccordement entre poteaux tubulaires et profilés à âme r leine. On peut évidemment souder des goussets latéraux sur les tubes comme le propose le FR I 520 550 MULTIN mais cela oblige à faire exécuter des soudures à la demande par du personnel spécialisé d'où un coût et des délais de construction importants. A notre époque, il est très avantageux de disposer d'éléments préfabriqués standard pouvant s'assembler très rapidement sur un chantier. L'objet de la présente invention est ainsi une charpente modulaire cons tituée de poteaux tubulaires et de profilés a âme Faine formant poutres et solin ves ainsi que d'éléments de liaison standard entre poteaux et profilés. Ces élé- ments de liaison standard permettent le montage très rapide sur chantier des poteaux et profilés qui ont été préparés à l'avance sous forme modulaire. Les âmes ei-nes des profilés sont disposées verticalement pour faciliter leur fixation sur les éléments de liaison. Chaque élément de liaison est essentiellement constitué d'une virole creuse, d'une bride latérale à l'une des extrémités. de la virole et d'ailes radiales se raccordant sur la bride. Le diamètre interne de chaque virole est égal, au jeu nécessaire près, au diamètre externe du poteau correspondant qui peut ainsi s'emboiter à emboitement mâle dans la virole. Le jeu entre poteau et virole doit être minimum, il doit cependant en général permettre une injection de colle ou de liant entre poteau et virole. Pour un grand nombre d'éléments de liaison, la virole est fermée par un voile sensiblement dans le plan de la bride. Ce voile comporte alors généralement du côté se trouvant à l'intérieur de la virole, une nervure circulaire qui forme emboitement pour l'extrémité du po teau qui est le plus souvent un tube creux. Les ailes pour raccordement des profilés peuvent être situées du même côté de la virole que la bride. Elles se raccordent alors à la virole aussi bien qu'à la bride en donnant une liaison très solide. La virole peut dans ce cas se prolonger au-delà de la bride par une seconde virole sensiblement dans son prolongement et permettant l'emboitement mâle ou femelle d'un second poteau tubulaire dans le prolongement du premier. Ce 2ème poteau permet la construction d'un étage supplémentaire au-dessus du précédent. Dans une autre variante d'éxécution, on dispose les ailes radiales du côté opposé à la virole par rapport à le bride. Dans ce cas, on les prolonge généralement vers le centre jusqu'à leur intersection suivant le prolongement de l'axe de la virole, ce qui donne également une liaison très solide. L'intervention sera mieux comprise par la description ci-après d'exemples particuliers et l'examen des figures correspondantes. La fig. 1 représente en coupe un élément de liaison selon l'invention, cet élément étant réalisé sous sa forme la plus simple. La fig. 2 représente le meme élément vu en plan. La fig 3 représente en coupe une variante d'exécution où l'élément de liaison se prolonge par una 2ème virole pour l'embàitement d'un second tube. La fig. 4 représente en coupe une variante d'exécution ou les ailes sont disposées au-delà de la bride. La fig. 5 représente le même élément vu en plan. La fig. 6 représente un exemple de poteau à 2 étages Les fig. 7 et 8 représentent en plan et en élévation cavalière une ossature de batiment alliant des trames hexagonales et rectangulaires. Sur la fig. 1, on distingue un élément de liaison (1) constitué d'une virole cylindrique (2) à section circulaire bordée à une extrémité par une large bride latérale externe (3). L'élément de liaison (1) comporte également 6 ailes radiales (4). Ces ailes se raccordent tant avec la virole (2) qu'avec la bride latérale (3). Le diamètre interne D1 de la virole (2) est égal, au jeu nécessaire près, au diamètre externe D2 du poteau tubulaire correspondant (5). Généralement, ces charpentes modulaires sont collees et le jeu Dl-D2 doit être suffisant pour l'injection de colle. Si la liaison entre poteaux et éléments de liaison se fait par vis de serrage, on menage dans la virole (2) des trous (6) que l'on peut tarauder et où l'on peut mettre des vis de blocage. Des trous de fixation (7) peuvent également être ménagés dans les ailes ainsi que dans la bride pour fixation des profilés. Sur la fig. 3, on voit un autre cas de figure où l'élément (1') comporte une 2ème virole (8) sensiblement dans le prolongement de la première (2') ce qui permet d'emboiter un 2ème poteau tubulaire (5'). Les 2 viroles (2t et 8) peuvent être de même diamètre ou de diamètres différents et permettre un emboitement mâle ou femelle du 2ème poteau (5'). On voit que grâce aux trous de fixation (7) on peut aisément fixer des profilés (9). La virole (2') est fermée par un voile (10) qui comporte une nervure circulaire (11) formant emboitement pour l'extrémité du poteau (5). Sur la fig. 4, on voit un élément de liaison (1") dont la virole (2") est fermée par un voile (10") qui comporte une nervure interne circulaire (lob) formant emboitement pour l'extrémité d'un tube (53. Les ailes (4") ici au nombre de 4 sont disposées du côté opposé à la virole (29 par-rapport à la bride (3). Ces ailes (4") se prolongent vers le centre jusqu'à leur intersection selon l'axe XX' de la virole comme on le voit mieux sur la fig. 5. La fig. 6 donne un exemple d'utilisation d'éléments de liaisons selon fig. 3, 4 et 5 pour la réalisation de bâtiments à plusieurs étages. Les éléments de liaison représentés ici sont des pièces moulées venant directement de fonderie. Pour améliorer encore la résistance mécanique et au feu des poteaux tubulaires creux représentés ici, on peut les remplir de béton. Comme on le voit en fig. 7 et 8, ce type de charpente modulaire permet d'allier facilement des trames triangulaires, rectangulaires ou hexagonales en choisissant des éléments de liaison appropriés tels que ceux représentés en fig. 1-2-3-4et 5. REVENDICATIONS 10 Charpente modulaire constituée de poteaux tubulaires et profilés à âme pleine formant poutre et solive, et d'éléments de liaison entre poteaux et profilés, caractérisée en ce que chaque element de liaison comporte une virole (2) dont le diamètre interne D1 correspond, au jeu nécessaire près, au diamètre externe D2 des poteaux (5), une bride latérale (3) à l'une des extrémités de la virole et enfin des ailes radiales (4) se raccordant sur la bride (3). 2" Charpente selon revendication 1, caractérisée en ce que cette charpente comporte des éléments de liaison dont la virole (2) est fermée par un voile (10) sensiblement dans le plan de la bride (3). 30 Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le voile (10) fermant la virole comporte une nervure circulaire (11) formant emboitement pour le poteau (5). 40 Charpente selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisée en ce que cette charpente comporte des éléments de liaison (1') dont les ailes (4') sont situées du même côté de la bride (3) que la virole (2') et que cette virole (2') est prolongée au-delà de la bride (3) par une seconde virole (8) se raccordant à emboitement avec un second poteau (5'). 50 Charpente selon revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que cette charpente comporte des éléments de liaison dont les ailes (4") sont à l'opposé de la virole (2") par rapport au plan de la bride (3).