Brevet FR2475094A1 — publié le 19810807

La présente invention se rapporte à une membrure arquée destinée à l'édification de batiments, et pouvant entre utilisée soit comme coffrage incurvé, perdu ou récupérable, soit comme poutre ou poteau courbe, soit comme cintre de soutien pour la réalisation d'arcs en maçonnerie. On connatt par la demande de brevet nO 77/20 489 une membrure arquée constituée par une succession d'éléments rectilignes creux, de section sensiblement rectangulaire, reliés par des organes qui maintiennent entre deux éléments consécutifs un angle déterminé. Ces organes sont des clavettes à fentes qui s' engagent dans la fente ou l'intervalle séparant deux éléments consécutifs. La liaison effectuée par ces clavettes entre les éléments de la membrure n'est toutefois pas sattfaisante, car elle comporte nécessairement un Jeu, d'où résulte une forme arquée imprécise pour l'ensemble de la membrure. En effet, les clavettes ne peuvent entre usinées avec des tolérances nulles; d'ailleurs, si l'on atteignait un tel idéal, il deviendrait impossible en pratique de mettre en place les clavettes sur les éléments à relier. L'invention a pour but de créer une membrure de ce genre dans laquelle tout Jeu soit éliminé à la liaison entre les éléments et qui prenne ainsi avec une grande precision la forme arquée désirée. Selon ltinvention, les organes de liaison com- prennent un coin interposé entre les extrémités de deux éléments consécutifs, ce coin définissant l'angle que doivent faire ces deux éléments l'un par rapport à l'autre, et au moins une agrafe de liaison reliant, dans la région la plus épaisse du coin, les extrémités desdits éléments et les sollicitant l'une vers l'autre avec serrage du coin, lesdits éléments étant par ailleurs contigus et rattachés entre eux au niveau de leur fond. La liaison fournie par de tels organes est dépourvue de Jeu, car l'angle entre deux éléments consécutifs quelconques est défini par le coin interposé entre ceux-ci, et ces éléments se placent l'un par rapport à l'autre rigoureusement dans la position angulaire correspondante, car l'agrafe assure un pressage des éléments sur le coin, ce qui élimine tout jeu. Malgré cet excellent résultat, la pose des organes de liaison entre éléments d'une membrure arquée à confectionner est très aisée, grftce à la configuration donnée aux agrafes qui sera détaillée plus loin. De préférence, chaque agrafe vient en prise avec une paire de pièces de butée dont chacune est respec tiyeaent solidaire de l'une des extrémités adjacentes des deux éléments à relier. C'est par l'intermédiaire de ces pièces de butée que les agrafes sollicitent l'un vers l'autre les éléments situés de part et d'autre des coins. Les fonds des éléments successifs peuvent former une bande unitaire continue, qui est pliée suivant l'angle désiré à chaque intervalle entre éléments. L'ensemble de la membrure est alors une pièce unitaire. Les éléments successifs peuvent aussi être indépendants; ils sont alors, au moment dateur utilisation, rattachés entre eux au niveau de leur fond par des organes d'articulation, de préférence par des charnières à broche d'articulation amovible. Une membrune selon l'invention, de sectionen U, peut servir de coffrage, perdu ou récupérable.- On-peut aussi la doter dssune feuille de recouvrement disposée du c8té convexe opposé au fond des éléments, låquelle ferme ce c8té précédemment ouvert. Lorsque cette feuille est appliquée contre chaque élément et présente de profil la forme d'une ligne brisée, la membrane constitue une poutre courbe. Lorsque la feuille ne touche les éléments que dans la région des intervalles qui les séparent et présente de profil la forme d'une ligne courbe continue, la membrure peut servir de cintre permettant la confection d'arcs en maçonnerie. Des entretoises transversales peuvent entre prévues à l'intérieur des éléments successifs pour accrottre la robustesse de la membrure, en particulier lorsqu'elle est destinée à servir de poutre ou de cintre. Dans une première forme d'exécution, une membrure selon l'invention est constituée par une pièce allongée de section en U, dont les flancs se terminent par des ailes longitudinales repliées vers l'extérieur et sont découpées, ainsi que lesdites ailes, de loin en loin suivant des fentes de séparation des éléments successifs, lesquelles s'ouvrent en V lorsque l'on donne à la membrure sa forme arquée. Si une feuille de recouvrement est prévue, elle peut alors entre fixée sur les ailes des éléments successifs. Dans cette forme d'exécution, deux éléments consécutifs sont de préférence reliés par une paire d'agrafes disposées extérieurement de part et d'autre des flancs desdits éléments, tandis que chaque agrafe se place en travers de l'intervalle en V entre ces derniers, vient s'accrocher sur une paire de plots disposés de part et d'autre dudit intervalle et solidaires respectivement des flancs desdits éléments, et se coince entre ces plots et les ailes correspondantes des éléments ainsi reliés. Au moment de la pose des agrafes, sur les flancs des éléments successifs peuvent entre collées provisoirement des baguettes magnétiques améliorant éventuellement l'alignement des flancs des éléments consécutifs. Une telle membrure, de section ouverte en U, peut entre associée à d'autres membrures analogues, légère ment plus larges ou plus étroites, toutes ces membrures, dépourvues de feuilles de recouvrement et d'entretoises internes, pouvant s'embêter mutuellement pour le stockage ou le transport. On peut donner à une membrure ainsi réalisée une section variable sur sa longueur, lz largeur des flancs des éléments successifs n'étant pas uniforme. Cette disposition accroît les possibilités d'utilisation. Dans une deuxième forme d'exécution, chaque élément de membrure est doté à ses extrémités d'une pièce de butée disposée entre ses flancs et chaque agrafe de liaison est constituée par une tige traversant de part en part, par des trous prévus à cet effet, les pièces de butée adjacentes des éléments à relier et le coin interposé entre ces éléments, ladite tige étant munie à ses extrémités de clavettes transversales qui prennent appui contre les faces des pièces de butée tournées vers l'intérieur des éléments et qui srrent ensemble les deux pièces de butée et le coin interposé lors de l'enfoncement de l'une au moins des clavettes dans la tige. Un tel mode de réalisation est plus particulièrement destiné à la confection de poutres et de cintres. De préférence, chaque élément est ouvert par une fente longitudinale aussi bien du c8td de son fond que du ctté opposé. Cela permet de faire passer à travers la membrure divers éléments de construction, selon les besoins, tels que des tirants verticaux pour des planches suspendus. Il convient alors que chaque élément soit constitué en deux moitiés sylaétriqves séparables suivant son vertlcal plan médian longfltudinalg de manière à permettre le démontage de la membrure en fin d'utilisation. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatie;,- permet- tra de bien comprendre comment l'invention peut entre mise en pratique. La figure 1 représente en perspective une membrure selon l'invention, dans une première forme dtesUcution, avant sa mise en forme à l'aide des organes de liaison entre éléments successifs. La figure 2 représente en plan, à échelle réduite, une tôle découpée permettant de réaliser par pliage la membrure de la figure 1. La figure 3 représente en élévation, également à échelle réduite, la membrure de la figure 1 mise en forme arquée. La figure 4 représente, à échelle agrandie, la région de transition d'un élément à vautre de la membrure arquée de la figure 3 et montre les organes de liaison. La figure 5 représente une coupe suivant la ligne V - V de ltobjet-de la figure 4. La figure 6 représente, en coupe transversale, plusieurs membrures embottées les unes dans les autres. La figure 7 représente une coupe transversalé d'une membrure munie d'entretoises internes. Les figures 8 et 9 représentent schématiquement, en élévation, une membrure de section droite variable, respectivement avant et après mise en forme. La figure 10 représente en perspective un élément d'une membrure selon l'invention dans une deuxième forme d'exécution. La figure 11 représente, à la manière de la figure 4, les organes de liaison entre deux éléments semblables à celui de la figure 10. La figure 12 représente en élévation un cintre utilisant une membrure selon les figuras 10 et 11. La figure 13 représente un arc de maçonnerie obtenu au moyen du cintre de la figure 12. La figure 14 représente en plan la feuille de recouvrement du cintre de la figure 12. Une membrure arquée selon l'invention est réalisée, dans une première forme d'exécution, à partir d'une longue pièce profilée 1 en tale, de section en U sensiblement rectangulaire, dont les flancs 2, qui peuvent présenter un léger fruit en cas de besoin, se terminent par des ailes 3 repliées à angle droit vers l'extérieur. La pièce 1 est divisée en éléments consécutifs 7 par des fentes 4 qu'offrent dans des plans de section droite les parois latérales 2 et les ailes 3, mais non pas le fond 5 de la pièce 1. Une telle pièce peut être réalisée à partir d'une bande de tale rectangulaire 6, par découpage pour y faire apparattre les fentes 4, puis pliage suivant les lignes longitudinales indiquées pour lui donner une section en U. Pour transformer une telle pièce 1 en une membrure arquée 8, il suffit de l'incurver par pliage de son fond 5 au droit des fentes 4, lesquelles s'ouvrent alors légèrement en V, puis de bloquer les éléments 7 les uns par rapport aux autres de manière à obtenir une membrure arquée rigide. Ce blocage s'obtient dans le présent exemple par la mise en place d'une part d'un coin 9 d'angle voulu entre les extrémités adjacentes des flancs 2 de deux éléments 7 consécutifs, avec ouverture concomitante de la paire de fentes 4 correspondantes (par pliage du fond 5 suivant une ligne transversale 10), et d'autre part d'agrafes 11 dont chaque extrémité s'accroche et se coince entre un plot 12 fixé obliquement sur la face extérieure des flancs 2 de chaque élément 7 et l'aile 3 correspondante.Après pose de ces organes de.liaison, le coin 9 est comprimé entre les éléments 7 et tout jeu est éliminé. Arin d'éviter qu'un défaut d'alignement entre les flancs 2 successifs gène la pose des agrafes 11, il peut entre utile de coller sur ces flancs, au moment de cette opération, des baguettes magnétiques 13 qui rectifient l'alignement desdits flancs. la membrure arquée ainsi obtenue peut être utilisée directement comme coffrage (récupérable ou perdu), le béton étant coulé à l'intérieur des éléments 7 succes-sifs qui la compose, afin d'obtenir un arc en béton. On peut aussi l'utiliser en tant que poutre incurvée creuse, après avoir fermé le ctté opposé au fond 5 par une taule 14 pliée à chaque intervalle entre les divers é1e'ments -7 et fixée, par vissage ou soudage, sur les ailes-3 desdits éléments, La figure 6 montre qu ' on peut réaliser des membrures 1 de différentes largeurs, qui peuvent entre embêtées les unes dans les autres en dehors de leurs périodes d'utilisation. Suivant la figure 7, on peut placer transversalement dans les éléments 7 des entretoises 15 de rigidification qui sont par exemple des plaques ajourées remplissant toute la section droite de ces éléments, soudes aux flancs 2 et au fond 5 de ceux-ci. La figure 8 montre un exemple de membrure de section variable qui, après déploiement, permet de couler un arc de béton s'intégrant entre un mur et un plafond, suivant la forme illustrée à la figure 9. Pour démonter une membrure utilisée en tant que coffrage récupérable, il suffit à'ôter les agrafes 11 au moyen d'un outil glissé dans les intervalles 38 qui les séparent des flancs 2. Pour faciliter cette opération, la face supérieure des blocs 12 peut être très légèrement inclinée vers ltextérieur, comme représenté à la figure 5. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 10 à 14, les éléments de membrure 7 sont des éléments indépendants, pouvant entre reliés par leur fond 5 au moyen de charnières 16 à broche d'articulation amovible. Chaque élément 7 est formé par la réunion d'une paire de fers en U dont les fonds constituent les flancs 2 de l'élément et qui enserrent des blocs de bois 17 parallélépipédiques fixés aux extrémités de l'élément. Ces blocs 17 sont de préférence collés à l'intérieur des fers en U. Les ailes de ces derniers ne se rejoignent pas, de manière à ménager dans le fond 5 et dans la face supérieure opposée une fente longitudinale 18.Afin de permettre le démontage des éléments 7 par séparation en deux moitiés symétriques, les blocs 17 sont partagés en deux demi-blocs par un plan de joint 39 passant par l'axe longitudinal des fentes 18. Pour réunir sous un angle donné deux éléments 7, on les relie par la charnibre 16, puis on place un coin de bois 9 d'angle approprié, et l'on introduit, en passant par l'une des fentes 18, une agrafe comportant une tige 19 que l'on enfile à travers le bloc 17 de l'un des éléments 7, le coin 9 et le bloc 17 de l'autre élément. A ses extrémités, la tige 19 comporte des clavettes 20, 21.La clavette 20, fixe et soudée à la tige 19, est disposée horizontalement. Par contre, la clavette 21, mobile,est enfoncée à force, après mise en place de la tige 19, dans une fente prévue à cet effet dans cette dernière, de manière que l'ensemble 17, 9, 17 soit enserré entre les clavettes 20, 21. Entre la clavette 21, disposée verticalement, et les deux demi-blocs 17 correspondants est interposée une plaque connectrice 40 qui, munie de goujons 41 se plaçant de part et d'autre du plan de joirt 39 et pénètrant dans des cavités de réception 42 pparéffl dans lesdits demi-blocs, assure la liaison entre ces derniers. La clavette 20 assure également un rôle de connexion entre les deux autres demi-blocs, étant de même munie de goujons analogues aux goujons 41. La tige 19 travers par un trou la plaque 40 et passe dans des trous 22, 23 prévus dans les blocs 17 et le coin 9 avec un diamètre nettement plus grand que celui de la tige 19 pour permettre l'utilisation avec de mêmes blocs 17 de coins 9 offrant des angles divers. La figure 12 montre une application à titre de cintre d'une membrure arquée réaliséesuivant cette dernière forme d'exécution. La membrure, composée de sept éartnts 7, repose et est soutenue par des étais 25 sur un plancher 24, lequel est lui-mEme soutenu par des étais 26. Des tirants verticaux 27 sont préparés pour tenir suspendus le plancher 24 et un-autre plancher 28. Ces tirants sont scellés, à leur extrémité inférieure, dans le plancher 24 (en béton), passent à travers la membrure par les fentes 18 de certains éléments 7 > et sont terminés à leur extrémité supérieure par une titre d'ancrage 34. la membrure est recouverte- dsune longue feuille de contre-plaqué 29 formant une surface circulaire continue et reposant sur les coins 9 et sur des cales 30. Elle est liée à la membrure par des fils 31 passant par des trous 32, tandis qu'elle est traversée par les tirants 27 grSce à des trous 33 qu'elle comporte également. Sur la feuille 29 soutenue par la membrure est réalisée un arc de maçonnerie 35 reposant sur les murs 36 de l'édifice. Cet arc peut être fait en bétonj coulé sur la feuille 29 entre deux joues de coffrage, soit en pierres ou en briques agencées sur ladite feuille. Une fois l'arc 35 achevé, on retire les joues de coffrage éventuelles, la membrure arquée et la feuille 29 > ainsi que les étais 26 et 27. Les tirants 27, dont les tettes d'ancrage 34 se trouvent scellées dans la maçonnerie de l'arc 35 > soutiennent dès lors: le planobers suspendus 24 et 28, ce dernier par des éerous 37 vissés sur lesdits tirants qui sont constitués par des barres filetées. On conçoit qutun cintre utilisant une membrure selon l'invention est d'emploi très aisé et très souple. I1 peut présenter n'importe quelle forme désirée, qui peut entre obtenue sans qu'il soit nécessaire sur le chantier de tracer des épures et de découper des planches de grandes dimensions. De plus, il est aisément-démontable et réutilisable REVENDICATIONS 1.- Membrure arquée utilisable dans la construction de bStiments, constituée par une succession d'éléments rectilignes creux, de section sensiblement rectangulaire, reliés par des organes qui maintiennent entre deux éléments consécutifs un angle déterminé, caractérisée par le fait que ces organes comprennent un coin interposé entre les extrémités de deux éléments consécutifs, ce coin définissant l'angle que doivent faire ces deux éléments l'un par rapport à l'autre, et au moins une agrafe de liaison reliant, dans la région la plus épaisse du coin, les extrémités desdits éléments et les sollicitant l'une vers l'autre avec serage du coin, lesdits éléments étant par ailleurs contigus et rattachés entre eux au niveau de leur fond. 2.- Membrure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque agrafe vient en prise avec une paire de pièces de butée dont chacune est respectivement solidaire de l'une des extrémités adjacentes des deux éléments à relier. 3.- Membrure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les fonds des éléments successifs forment une bande unitaire continue, qui est pliée suivant l'angle désiré à chaque intervalle entre éléments. 4. - Membrure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les éléments successifs sont indépendants et sont, au moment de leur utilisation, rattachés entre eux au niveau de leur fond par des organes d'articulation. 5.- Membrure selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les fonds des éléments successifs sont reliés par des charnières à broche d'articulation amovible. 6.- Membrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte une feuille de recouvrement disposée du côté convexe opposé au fond des éléments. 7. - Membrure selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la feuille est appliquée contre chaque élément et présente de profil la forme d'une ligne brisée. 8.- Membrure selon la revendication 6, caracté risée par le fait que la feuille ne touche les éléments que dans la région des intervalles qui les séparent et présente de profil la forme d'ureligne courbe continue. 9.- Membrure selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractdriseepar le fait que des entretoises transversales sont prévues à l'intérieur des éléments successifs. 10.- Membrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caactériséepar le fait qu'elle est constituée par une pièce allongée de section en U, dont les flancs se terminent par des ailes longitudinales repliées vers l'extérieur et sont découpées, ainsi que lesdites ailes, de loin en loin suivant des fentes. de séparation des éléments successifs, lesquelles s'ouvrent en V lorsque l'on donne à la membrure sa forme arquée. 11.- Membrure selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée par le fait que la faille de recouvrement est fixée sur les ailes des éléments successifs. 12.- Membrure selon la revendication 10 ou 11, caractérisée par le fait que deux éléments consécutifs sont niés par une paire d'agrafes disposées extérieurement de part et d'autre des flancs desdits éléments, et. que chaque agrafe se place en travers de l'intervalle en V entre ces derniers, vient s'accrocher sur une paire de plots disposés de part et d'autre dudit intervalle et solidaires respectivement des flancs desdits éléments, et se coince entre ces plots et les ailes correspondantes des éléments ainsi reliés. l Membrure selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée par le fait que, au moment de la pose des agrafes, sur les flancs des éléments successifs sont collées provisoirement des baguettes magnétiques améliorant éventuellement l'alignement des flancs des éléments consécutifs. 14.- Membrure selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée par le fait qu'elle Qt associée à d'autres membrures analogues, légèrement plus larges ou plus étroites, toutes ces membrures, dépourvues de feuilles de recouvrement et d'entretoises internes, pouvant s'embotter mutuellement'pour le stockage ou le transport. 15. - Membrure selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisée par le fait qu'elle présente une section variable sur sa longueur, la largeur des flancs des éléments successifs n'étant pas uniforme. 16. - Membrure selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que chaque élément est doté à ses extrémités d'une pièce de butée disposée entre ses flancs et que chaque agrafe de liaison est constituée par une tige traversant de part en part par des trous prévus à cet effet, les pièces de butée adjacentes des éléments à relier et le coin interposé entre ces éléments, ladite tige étant munie à ses extrémités de clavettes transversales qui prennent appui contre les faces des pièces de butée tournées vers l'intérieur des éléments et qugserrent ensemble les deux pièces de butée et le coin interposé lors de l'enfoncement de l'une au moins des clavettes dans la tige. 17. - Membrure selon la revendication 16, caractérisé par le fait que chaque élément est ouvert par une fente longitudinale aussi bien du cEté de son fond que du cSté opposé. 18.- Membrure selon la revendication 17, caractérisé par le fait que chaque élément est constitué en & x moitiés symétriques séparables suivant son plan médian longitudinal.