Brevet FR2521198A1 — publié le 19830812

La présente invention concerne une charpente métallique tridimensionnelle qui est particulièrement adap tée aux grandes surfaces. Un des principaux problemes que les charpentiers ont à résoudre, est de couvrir de grandes surfaces en occu pant le moins de surface possible au sol. Une des premières solutions fut l'emploi de charpente en bois lamellé-collé qui permet de grandes portées,mais ce uniquement dans une seule direction : ce type de charpente convient parfaite ment pour couvrir des surfaces rectangulaires -lorsque la largeur est du même ordre que la portée maximale de la charpente. Une autre solution, qui est apparue ces dernières années, est l'utilisation de charpentesmétalliquestridimen sionnelloequi permettent des portées intéressantesdans les deux directions, de l'ordre de De telles portées sont actuellement considérées comme trop petites lorsque l'on veut construire notamment des batiments destinés à recevoir des expositions : la surface disponible au sol doit être la plus grande possible. Cela nécessite donc des charpentes reposant sur ,le plus petit nombre possible de piliers afin que la surface laissée à la disposition des exposants soit la plus grande possible. Le développement des charpentes métalliques tridimensionnelles est actuellement freiné par la nécessité d'utiliser des noeuds tridimensionnels dans lesquels sont retenues les barres d'un même niveau ainsi que celles reliant deux niveaux entre eux. Ceci oblige donc à n'utiliser que des barres de courtes longueurs. Aussi, l'un des buts de la présente invention est-i une charpente métallique tridimensionnelle permettant des portées relativement importantes dans les deux directions et donc de couvrir de grandes surfaces avec le minimum d'emprise au sol. Un autre but de cette invention, est une charpente de ce type permettant l'emploi de barres de grandes longueurs. Un objet de l'invention est une charpente tridimensionnelle qui ne comporte pas de noeuds tridimensionnels rapportés. Ces buts de cet objet ainsi que d'autres .qui apparattront par la suite sont atteints par une charpente métallique tridimensionnelle selon la présente invention, qui s'étend entre un niveau inférieur et un niveau supérieur. Le niveau inférieur est constitué par des mailles.délimitées par des entretoises inférieures sur lesquelles sont fixées des membrures inférieures. Le niveau supérieur est constitué par des mailles identiques délimitées par des entretoises supérieures sous lesquelles sont fixées des membrures supérieures. Le croisement d'une entretoise et d'une membrure définit un noeud au niveau duquel est fixé sur la membrure au moins un gousset sur lequel est attachée au moins une barre diagonale reliant ce noeud au noeud le plus proche de l'autre niveau, les noeuds d'un niveau n'étant pas situés dans le méme plan vertical que ceux de l'autre niveau. De préférence, le gousset est soudé sur la membrure. Avantageusement, les membrures et les entretoises d'un même niveau se croisent à angle droit délimitant ainsi des mailles carrées. De préférence, les noeuds d'un niveau se projettent sensiblement au milieu des mailles de l'autre niveau. Selon un mode de réalisation de l'invention, les entretoises inférieures de mêmes que les membrures inférieures et supérieures sont constituées chacune par deux cor nières. Dans ces conditions, les goussets sont soudés dans les angles de chaque cornière ou perpendiculairement à ces cornières, au niveau de chaque noeud. Avantageusement, au niveau de chaque noeud, une fourrure est disposée entre les deux cornières constituant une même entretoise. Cette fourrure est rivetée entre les deux cornières et est soudée sur toute sa longueur à ces cornières. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles la figure 1 représente une charpente métallique tridimensionnelle selon la présente invention, vue en perspective la figure 2 est une vue de face selon la ligne A-A de la figure 3 la figure 3 est une vue de côté de cette charpente tridimensionnelle selon la ligne BB de la figure 2 la figure 4 est une vue en perspective d'un noeud supérieur ; et la figure 5 est une vue en perspective d'un noeud inférieur situé à proximité du noeud supérieur de la figure 4; et la figure 6 représente, de façon éclatée, un noeud inférieur et un des noeuds supérieurs correspondants. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, notamment sur la figure 1, une charpente métallique tridimensionnelle selon la présente invention s'étend entre un niveau inférieur 1 et un niveau supérieur 2. Le niveau inférieur 1 est constitué par des entretoises inférieures 3 sur lesquelles sont fixées, notamment par boulonnage, des membrures inférieures 4 : ces entretoises inférieures 3 et ces membrures inférieures 4 se croisent à angle droit et déli mitent ainsi des mailles carrées. Le niveau supérieur 2 est constitué, de façon analogue, par des entretoises supérieures 5 sous lesquelles sont fixées, notamment par boulonnage, des membrures supérie res 6 : ces entretoises supérieures 5 et ces membrures supérieures 6 se croisent selon un même angle que celui défini ci-dessus pour le niveau inférieur et délimitent des mailles analogues. Les entretoises inférieures 3 et supérieures 4 s'étendent dans la même direction. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures jointes, les entretoises inférieures 3, les membrures inférieures 4 et les membrures supérieures 6 sont constituées par des doubles cornières, tandis que les entre toises supérieures 5 sont des tubes carrés car ils sont destinés à supporter une couverture. Le croisement d'une entretoise et d'une membrure constitue un noeud qui est dit inférieur 7 s'il est situé sur le niveau inférieur 1, ou supérieur 8 s'il est situé sur le niveau supérieur 2. Au niveau de chaque neoud inférieur 7, comme représenté sur la figure 5, ou supérieur 8, comme représenté sur la figure 4, un gousset 9 est fixé par soudage dans l'angle de chaque cornière constituant la membrure inférieure 4 ou la membrure supérieure 6. L'angle que fait le gousset 6 avec l'horizontale est déterminé par les dimensions mimes de la charpente : notamment par sa hauteur et la largeur des mailles . Chaque noeud comporte au maximum deux goussets. Chaque gousset est un fer plat qui est soudé soit dans la même direction que la cornière soit perpendiculairement à celle-ci. Vers chaque coin libre d'un gousset 9 sont fixées, notamment par boulonnage, des barres diagonales 10 formées de préférence par deux cornières rivetées entre elles. Ces barres diagonales 10 s'étendent donc entre un noeud inférieur et le noeud supérieur situé sur la nembrure supérieure disposée dans le plan verticale le plus proche. En d'autres termes, chaque noeud inférieur 7 qui se projette sensiblement au centre d'une maille du niveau supérieur 2, comme représenté sur les figures 2 et 3 notamment, est relié, au maximum, aux quatre noeuds les plus proches du niveau supérieur 2. Entre les deux cornières 11 et 12 d'une meme membrure et au niveau de chaque noeud, est interposée une fourrure 19 qui est rivetée à chaud et soudée sur toute sa longueur : ceci permet, d'une part, de solidariser les deux cornières pour constituer une membrure et, d'autre part, d'éviter toute corrosion après galvanisation par l'action de l'acide décapant qui aurait pu rester. On peut noter qu'une charpente métallique tridimensionnelle selon la présente invention, a notamment pour avantage de supprimer l'utilisation de noeuds tridimen sionnels': en effet, il y a superposition de barres au niveau de chaque noeud et non plus interruption comme cela est pour toutes les charpentes tridimensionnelles actuelles. Par ailleurs l'utilisation d'une charpente métallique tridimensionnelle ayant la structure décrite ci dessus permet, par exemple, de construire une nappe carrée de 39 mètres de côté reposant uniquement sur des piliers situés à ses quatre coins. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 6, le montage d'une charpente métallique tridimensionnelle conforme à la présente invention, ne nécessite que des opérations de boulonnage et de rivetage. En effet on peut réali ser en un autre lieu que celui du montage de la charpente, Jes entretoises et les membrures sur lesquels sont soudées les goussets 9. Les barres diagonales 10, qui sont constituées par deux cornières selon le mode de réalisation représenté sur les figures, sont réalisées au moment de leur montage. I1 apparait donc que la charpente selon la présente invention permet d'utiliser des barres du commerce de grande longueur, et de réaliser des économies au niveau de la boulonnerie et de la soudure. REVENDICATIONS i.- Charpente métallique tridimensionnelle s'étendant entre un niveau inférieur et un niveau supérieur, caractérisé en ce que ledit niveau inférieur est constitué par des mailles délimitées par des entretoises inférieures (3) sur lesquelles sont fixées des membrures inférieures (4), que ledit niveau supérieur est constitué par des mailles identiques délimitées par des entretoises supérieures (5) sous lesquelles sont fixées des membrures supérieures (6), le croisement d'une entretoise et d'une membrure définissant un noeud (7 ou 8) au niveau duquel est fixé au moins un gousset (9) sur lequel est attachée au moins une barre diagonale (10) reliant ce noeud au noeud le plus proche de l'autre niveau, et que les noeuds d'un niveau ne sont pas situés dans le mème plan vertical que ceux de l'autre niveau. 2.- Charpente selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits goussets 9 sont soudés sur les membrures inférieures (4) et supérieures (6). 3.- Charpente selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdites entretoises et lesdites membrures d'un meme niveau se croisent à angle droit délimitant ainsi des mailles carrées. 4.- Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits noeuds d'un niveau se projettent sensiblement au milieu des mailles de l'autre niveau. 5.- Charpente selon l'une quelconque des renvendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdites entretoises inférieures (3) de meme que lesdites membrures inférieures (4) et supérieures (6) sont constituées par deux cornières. 6.--Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits goussets (9) sont soudés dans l'angle de chaque cornière constituant lesdites membrures. 7.- Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits goussets (9) sont soudés perpendiculairement à chaque cornière constituant lesdites membrures.