Brevet FR2474082A1 — publié le 19810724

La présente invention concerne les fermes démontables et plus particulièrement celles destinées à la construction de combles habitables ou supportant un plafond suspendu et le dispositif d'assemblage rapide de leurs différents éléments. On connaît de nombreux types de fermes,mais parmis celles qui sont fabriquées industriellement,assez peu sont transportables en éléménts simples destinés à être assemblés sur chantier. Un système de ferme du type treillis métallique est transporté sous forme de barres aux extrémités percées,ltassemblage est fait sur chantier par boulonnage à l'aide de goussets en tôle. Ce procédé est intéressant pour le transport,mais représente un nombre très important de morceaux souvent de très petite dimension susceptibles d'être égarés. La mise en place et le serrage de nombreux boulons est longue et nécéssite un contrôle rigoureux, car l'absence de serrage à un noeud principal de la ferme peut compromettre sa solidité. Dans un système de fermes en pannes de bois agrafées ou clouées en usine, certaines de dimensions trop importantes pour être tranportées entières sont livrées en plusieurs morceaux généralement assemblés sur chantier par clouage. Outre L'encombrement important des morceaux,qui reste un handicap pour le transport, la sécurité des liaisons par clouage n'est pas totalemeitt garantie et ce type de ferme nécéssite un contreventement important. Dans la construction de portiques métalliques destinés plus spécialement aux batiments industriels,l'assemblage des différents constituants entreeux est généralement réalisé par rivetage ou boulonnage. La transmission des efforts se fait par l'intermédiaire des rivets ou boulons qui sont soumis à des contraintes de traction ou de cisaillement,dont la répartition est liée à la précision des usinages ou à l'homogénéité des serrages. Ces deux élements étant difficile à maîtriser,il est nécéssaire d'augmenter le nombre de pièces de liaison afin d'obtenir la sécurité requise. L'invention supprime les inconvénients précédemment exposés en permettant de réaliser en usine des éléments de faible encombrement destinés à être assemblés sur chantier pour constituer une ferme grâce à un système de jonction rapide. La ferme objet de l'invention est composée: de deux arbalétriers autoporteurs travaillant en compression, d?un entrait principal tendu, éventuellement d'un entrait retroussé travaillant en compression et d'un ou plusieurs tirants destinés à suspendre le,ou les entraits aux arbalétriers. Chacune des extrémités de l'un de ces éléments est liée à un autre élément par l'intermédiaire de pièces de contact qui leurs sont respectivement solidaires. La transmission des efforts exercés par un élément de ferme sur un autre élément de fertne s'opère par appui de plaques dont les surfaces de contact sont dans un plan perpendiculaire au plan général de la ferme plan dans lequel se trouvent les droites dcaction des forces qui sollicitent les différents éléments de la ferme.Il est à noter que les pièces de liaison situées sur un même élément de ferme sont orientées entre-elles de façon à ce que leurs surfaces de contact soient situées dans les plans d'un dièdre dont la droite d'intersection est perpendiculaire au plan général de la ferme,de telle sorte que lors de l'assemblage par juxtapose tion des différents éléments,les forces dues aux poids et charges se transforment,par effet de coin et réaction à cet effet de coin,en forces de pression sur les surfaces de liaison en contact. La meilleure configuration possible étant celle ou les plans de contact sont orthogonaux aux droites d'action des forces résultantes transmises. Les glissements de deux surfaces de liaison entre elles sont empechés,soit par une fixation mécanique démontable,comme par exemple un boulon,qui les traverse perpendiculairement au plan de liaison,ou par des bordures faisant saillie dans la direction de l'appui, disposées sur tout ou partie de la périphérie d'au moins une des deux plaques de liaison en contact. Une autre des configurations possibles pour empêcher ces glissements, consiste à fixer sur une partie au moins de l'un des côtés des plaques de liaison un morceau de tube cylindrique dont l'axe est parallèle au plan de contact, chaque plaque et son tube formant une penture de la charnière obtenue lorsqu'un boulon tenant lieu d'axe liera deux tubes entre-eux. Cette liaison agencée en charnière est particulièrement intéressante pour le faite de la ferme, car elle permet un montage rapide et plus aisé des fermes de grandes dimensions et notamment de celles destinées aux combles habitables. En effet,il suffit de hisser l'entrait sur les murs,puis chacun des arbalétriers qui sont ensuite liés par le boulon faisant office d'axe de la charnière de faîte suscitée,ensuite ce noeud de faite est soulevé jusqu'à ce que les plaques d'appui de la charnière soient en contact et que les plaques de liaison "arbalétriers-entrait" soient au même niveau. Après avoir mis face à face les plaques de liaison,il suffira de mettre en place les boulons qui empêchent les glissements,puis d'enficher les plaques de liaison des suspentes. La force nécéssaire pour hisser le noeud de faîte étant assez faible,cette action peut être effectuée à l'aide d'une échelle double au sommet de laquelle est fixée une poulie qui, à l'aide d'une corde,permet de soulever le noeud de faîte de la ferme,les arbalétriers glissant sur les côtés de l'échelle. Une fois les liaisons "arbalétriers-entrait" en place, l'ensemble "ferme-échelle double" est autostable et il est alors possible de monter le long de l'échelle en toute sécurité pour poser les accéssoires et notamment les contreventements. Ce procédé permet, à l'aide de moyens simples, de mettre en place des fermes qui construites différemment auraient nécéssité I'utilisation d'engins de levage. Cette configuration de ferme à arbalétriers autoporteurs et à entrait tendu et soutenu par des tirants permet de dégager le centre de la ferme et offre la possibilité d'aménager les combles en greniers ou en partie habitable, sous réserve que le résistance à la flexion de l'entrait soit suffisante. Il est à noter: que la résistance à la flexion de l'entrait est améliorée par sa tension qui augmente avec les charges supportées par les arbalétriers et que les flexions éventuelles des arbalétriers ne sont pas retransmises à l'entrait par les suspentes. Il en résulte que les plafonds suspendus sous ce type de ferme sont protégés des fissurations que lson observe très souvent et qui sont généralement engendrées par la défor mation de l'entrait sous l'appui des arbalétriers auxquels il est lié. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation donné- à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue générale de la ferme sur laquelle un arbalétrier est démonté. La figure 2 est une coupe suivant la ligne li de la figure 1. > 1a figure 3 est une coupe suivant la ligne BB de la figure 1. La figure 4 est une vue représentant les détails de la liaison arbalétrier entrait. La figure 5 est une coupe suivant la ligne CC de la figure 4. La figure 6 est une coupe suivant la ligne DD de la figure 4. La figure 7 est une vue représentant les détails de la liaison des deux arbalétriers. La figure 8 est une coupe suivant la ligne EE de la figure 7. La figure 9 est une vue en perspective d'une liaison de faite agencée en charnière. La figure IO est une vue partielle d'une ferme équipée d'une suspente destinée à être incluse dans une cloison de séparation. La figure II est une coupe suivant la ligne FF de la figure IO. La figure I2 est une coupe suivant la ligne GG de la figure IO. Suivant le mode de réalisation 'illustré à la figure 1,on dispose - de deux arbalétriers identiques I,chacun étant constitué par une poutrelle en treillis métallique,dont la face supérieure destinée à recevoir les clous de fixation des liteaux,est formée par une lambourde de bois 13 engagée dans une coulisse métallique 14. Ces deux parties.' sont rendues solidaires par des clous I5 et prennent appui sur des jambes de force 16 agencées en forme de V ou de W constituées préférentiellement par du tube métallique cylindrique écrasé au droit de chaque noeud. La partie inférieure de l'arbalétrier est en plat métallique 17 tendu et relié aux deux extrémités de la coulisse I4 par l'intermédiaire des profils 18 et 19 dontla section sera préférentiellement en forme de I.Les plaques de liaison 3 et 4 appuyées sur les profils 18 et 19 sont dans des plans perpendiculaires au plan général de la ferme,ces plans dont l'un,qui passe par ls faite,est vertical et l'autre est perpendiculaire à la coulisse 14,forment un dièdre qui transforme par effet de coin toutes les charges supportées par l'arbalétrier en forces dirigées perpendiculairement à ses plans et par conséquence aux plaques de liaison 3 et 4. Au droit des noeuds 20 et 21 sont fixés deux morceaux de tube métallique rectangulaire 6 destinés aux liaisons des suspentes 9 et de rentrait retroussé 8. - d'un entrait principal 2 composé d'une lambourde de bois 22 destinée à recevoir les fixations du plafond suspendu,engagée dans une coulisse métallique 23 dont elle est solidaire par les clous 24. Les deux extrémités de la coulisse 23 sont solidaires des plaques de liaison 5 par l'intermédiaire de supports décrits ci-dessous à l'aide des figures 4 et 5 Ces plaques de liaison 5 sont orientées suivant des plans perpendiculaires au plan général de la ferme,qui forment entre eux un dièdre à ltintérieur duquelvient s'appuyer le dièdre formé par la juxtaposition des deux dièdres susdits représentant les faces de contact de chaque arbalétrier. L'action des plaques 4 sur les plaques 5 et la réaction des murs sous les pieds de ferme 25 sont transformées en-deux forces opposées qui tendent. entrait 2. Deux morceaux de tube métallique rectangulaire 7 sont fixés sur la partie supérieure de l'entrait tel que représenté à la figure 3. Ces tubes sont destinés à recevoir les liaisons des suspentes 9. On notera que l'entrait peut suivant la destination de la ferme être constitué de tout type de profil et notamment d'un tube rectangulaire comme représenté aux figures 10 , 11 et 12. - d'un entrait retroussé 8,pour les combles aménageables seulement, composé d'une lambourde de bois 26 engagée à l'intérieur d'une coulisse métallique 27 dont elle est solidaire. Les extrémités de l-'entrait 8 sont solidaires de deux plaques de liaison dont les faces sont orientées parallelement aux deux faces d'appui 6b des arbalétriers avec lesquelles elles sont en contact, la face 8b de l'entrait retroussé étant en contact avec la face 6c des pièces de liaison 6 situées aux noeuds 21 des deux arbalétriers. - de deux suspentes 9 chacune étant composée d'une lambourde de bois 28 engagée à l'intérieur d'une coulisse métallique 29 dont elle est solidaire, l'extrémité supérieure de la suspente 9 est solidaire d'une plaque de liaison 9a orientée parallèlement à la face 6a de la pièce de liaison 6 solidaire de l'arbalétrier I au droit du noeud 20 avec laquelle elle est en contact,la face 9c de la suspente s'appuie sur la face 6c de la pièce de liaison 6. L'extrémité inférieure de la suspente est solidaire d'une plaque de contact dont la face 9b est parallèle à la face 7a de la pièce 7 liée à l'entrait 2 avec laquelle elle est en contact. Après engagement des plaques de liaison 9a et 9b dans leurs logements 6 et 7, la partie de la pièce 9b est recourbée comme il est montré en 10. Les charges supportées par l'entrait 2 sont transmises aux arbalétriers 1 par les suspentes 9 et accentuent les efforts de pression sur les plaques de liaison. Les flexions des arbalétriers sous l'effet d'un coup de vent par exemple, ne peuvent se répercuter sur l'entrait car la plaque de liaison 9a aurait alors tendance à se dégager de la pièce 6. Toutes les liaisons des parties métalliques entre-elles sont faites par soudure électrique. La figure est une coupe suivant la ligne AA de la figure 1 qui représente la section de la pièce de liaison 6 avec ses faces d'appuis 6a et 6b La figure 3 est une coupe suivant la ligne BB de la figure 1 qui représente la section de la pièce de liaison 7 et sa face d'appui 7a. La figure 4 représente les détails d'une liaison en pied de ferme. On distingue les plaques de liaison 4 et 5 en contact et liées par des boulons 30 disposés suivant l'axe de fixation 12, écrous vers le bas.Les boulons traversant les plaques de liaison n'ont pour objet que d'éviter le glissement des dites plaques entre-elles. Les vis maintenues en place par gravité suffiraient à conserver toute sa solidité à la ferme,même en cas de dévissage accidentel des écrous. La plaque de liaison 5 est solidaire d'un renfort 31 lui même fixé sur un tube 32 qui sert à tranmettre les efforts à la coulisse d'entrait 23 sur laquelle il est soudé et sur le mur porteur par l'intermédiaire d'une plaque d'appui 25. Les lambourdes 13 et 22 sont liées par les clous 33 pour former le support d'avancée de toit. La figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne CC de la figure 4 montrant la section de la pièce 31, le positionnement de la plaque de liaison 5 et la continuité de la lambourde 22 à l'intérieur du tube 32. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne DD de la figure 4 montrant la section du support 19 et le positionnement de la plaque de liaison 4. La figure 7 représente les détails de la liaison des deux arbalétriers 1 par l'intermédiaire des plaques 3 dont les glissements latéraux sont empeAchés par des boulons 34 disposés suivant l'axe de fixation 11. La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne EE de la figure 7 montrant la section de la pièce 18 et le positionnement de la plaque de liaison 3. La figure 9 est une vue en perspective représentant un mode de liaison plus particulièrement intéréssante au faîte d'une ferme de grande dimension pour effectuer la mise en place de la façon décrite précédemment. Les pentures 3a,obtenues par la réunion des plaques 34 et des tubes 35 dont l'axe 36 est parallèle au plan de liaison des deux plaques 34,peuvent pivoter autour d'un boulon disposé suivant la ligne 36 faisant office d'axe démontable de la charnière ainsi obtenue. La figure 10 est une vue partielle d'une ferme pour comble aménageable montrant une suspente liée au faîte de la ferme par l'articulation de l'oeillet 37 d'un tendeur à lanterne 38 engagé dans le trou 39 d'une pièce de liaison 3b. La partie 40 du tendeur à lanterne est solidaire d'un tirant 41 dont la partie recourbée 42 est serrée contre l'entrait retroussé 8 par le collier à vis 43 qui lie également la lisse 44 et la plaque de fixation haute 45 du tirant vertical 46 qui soutient l'entrait 2 par l'intermédiaire de sa plaque de fixation basse 47 et du colier à vis 48. Les vis du collier 48 traversent une lisse basse 49 et le plancher 50. Une telle configuration de suspente agencée en deux parties principales reliées autour d'un point quelconque se trouvant le long de l'entrait retroussé 8 est particulièrement intéressante car elle permet de soutenir ltentrait*2 audroit d'une cloison de séparation sans que cela paraisse. La partie du tirant 46 constitué préférentiellement par un tube métallique de section rectangulaire sert en même temps de support vertical aux panneaux de cloison 51 qui viennent le recouvrir. Le collier à vis 48 et le tendeur à lanterne 38 permettent de règler 1 'horizontalité ou le niveau central de l'entrait 2 et de transmettre les efforts au faîte de la ferme sans déformer l'entrait retroussé 8. La figure 11 est une vue de gauche de la suspente suscitée suivant une ligne de coupe FF de la figure 10 qui montre la partie verticale 46 de la suspente incluse dans les panneaux de cloison 51. La figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne GG de la figure 10 qui représente un cavalier métallique 52 solidaire des extrémités des solives 53; Ces solives supportent directement le plancher 50 et le plafond suspendu 54 par l'intermédiaire des suspentes 55 et des rails 56 et contreventent l'entrait 2 en empèchant le déversement de ce dernier dont la partie supérieure est maintenue par les faces 57 et 58 du cavalier 52. Bien entendu,sans sortir du cadre de l'invention,diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif. REVENDICATIONS 1 - Ferme démontable composée de deux arbalétriers autoporteurs travaillant en compression, d'un entrait travaillant en traction, éventuellement d'un entrait retroussé travaillant en compression, d'un ou plusieurs tirants destinés à suspendre le-ou les entraits aux arba létriers,chacune des extrémités de l'un de ces éléments est destinée à être liée rapidement sur un autre élément par I'intmédiaire de pièces de contact qui leurs sont respectivement solidaires, formant un dispositif de jonction amovible caractérisé par le fait que la transmission des efforts exercés par un élément de ferme sur un autre élément de ferme s'opère par une liaison située dans un plan perpendiculaire au plan général de la ferme. 2 - Ferme démontable,selon la revendication 1,caractérisée par le fait que les surfaces de contact des deux extrémités d'un élément ou est réalisée la susdite liaison sont situées dans les plans d'un dièdre dont la droite d'intersectionest perpendiculaire-au plan général de la ferme. 3 - Ferme démontable,selon les revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'unie fixation mécanique démontable traverse perpendiculairement le plan de la susdite liaison. 4 - Ferme démontable,selon les revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'unie fixation mécanique démontable forme un axe parallèle au plan de la susdite liaison. 5 - Ferme démontable,selon les revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que des bordures font saillie dans la direction de lappui,sur tout ou partie de la périphérie dtau moins une des deux surfaces en contact. 6 - Ferme démontable pour combles habitables,selon les revendications 1 à 5,comportant un entrait retroussé démontable prenant appui sur les arbalétriers,caractérisée par le fait qu'elle comprend une suspente de longueur variable pour soutenir l'entrait retroussé et l'entrait supportant le plancher liée au faîte de la ferme et formée de deux parties reliées en un point de fixation quelconque situé le long de l'entrait retroussé. 7 - Ferme démontable,selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la partie verticale de la suspente qui lie les deux entraits est incluse dans une cloison de séparation. 8 - Ferme démontable,selon les revendications 1 à 7,caractérisée par le fait que les suspentes d'entraits sont solidaires par l'une de leurs extrémités de l'un des éléments qu'elles lient par l'intermédiaire d'une articulation. 9 - Ferme démontable,selon les revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les différents éléments qui la composent sont constitués dans leurs faces destinées à recevoir les fixations des plafonds , des habillages ou de la couverture , par un profilé métallique solidaire d'un matériau dont la structure moléculaire permet la pénétration et assure une retenue suffisante d'accéssoires de fixation cloués ou vissés. 10 - Ferme démontable, selon les revendications 1 à 9 , caractérisée par le fait que le déversement de l'entrait est contreventé par des cavaliers métalliques solidaires des extrémités des solives.