Brevet FR2556389A1 — publié le 19850614

"ELEMENT PORTEUR METALLIQUE POUR STRUCTURE DE BATIMENT NOTAMMENT". La présente invention concerne un élément porteur métallique utilisé pour des structures de batiment, plus particulièrement. On connaît déjà des éléments porteurs qui sont constitués de profilés dont la section a sensiblement la forme d'un "I", qui sont des profilés métalliques, dont on obtient la forme, à chaud. Ces profilés à chaud sont assez lourds et posent des problèmes d'assemblage entre eux, lorsque l'on désire les utiliser comme éléments modulaires pour des structures du bâtiment. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. Par conséquent, un but de l'invention est de fournir un élément porteur pour structures de bâtiment qui soit constitué de profilés obtenus par profilage à froid d'une bande métallique continue. L'élément porteur, selon la présente invention, est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'au moins un profilé en alliage métallique, obtenu par profilage à froid d'une bande métallique continue comportant une âme plane et deux ailes planes perpendiculaires à l'âme, s'étendant de part et d'autre de l'âme et reliées à cette dernière par des lignes de pliage. Selon un premier mode de réalisation, le profilé comporte des voiles de raccordement entre l'âme et les ailes, chaque voile étant relié d'une part à l'âme par une ligne de pliage suivant un angle obtus et d'autre part à l'aile correspondante par une ligne de pliage suivant un angle aigü. Ainsi, l'invention permet de réaliser de manière simple un profilé dont la section a sensiblement la forme d'un I qui est obtenu par profilage à froid, c'est-à-dire d'une manière beaucoup plus simple que les profilés de l'art antérieur obtenus par profilage à chaud, tout en présentant des caractéristiques exceptionnelles de résistance à la flexion et à la torsion grâce aux diverses lignes de pliage qui relient ses différentes parties : âme, ailes, voiles, ... entre elles. En outre, le profilage à froid permet un choix de métaux ou alliages métalliques beaucoup plus étendu que ne le permet le profilage à chaud. Pour une même résistance désirée, l'invention fournit un élément porteur réalisé en un profilé de poids nettement inférieur aux profilés antérieurs. Selon un autre mode de réalisation, l'élément porteur est constitué de deux profilés en alliage métallique façonnés par profilage à froid et comportant chacun une âme plane et deux ailes planes perpendiculaires à l'âme et situées toutes deux du même côté de l'âme à laquelle elles sont reliées par des lignes de pliage suivant un angle droit, les deux profilés étant assemblés dos à dos, c'est-à-dire leurs deux âmes sensiblement jointives. Ainsi, en partant de deux profilés ayant une section sensiblement en forme de "U" et obtenus par profilage à froid à partir d'une bande métallique continue, on obtient finalement un profilé en I qui peut être avantageusement utilisé comme élément porteur de structure de bâtiment. De plus, selon l'invention, on prévoit que les deux profilés soient assemblés dos à dos avec interposition d'une plaque d'assemblage, cette dernière etant avantageusement formée de deux parties planes formant un angle lkne par rapport à l'autre, dont l'une sert à l'assemblage de deux profilés et l'autre sert à l'assemblage de deux autres profilés. Cette disposition rend particulièrement facile la réalisation de structures de bâtiment dans lesquelles sont prévus des éléments porteurs orientés différemment les uns des autres (poteaux et poutres, par exemple). Enfin, les profilés et les plaques d'assemblage sont de préférence fixés à l'aide de boulons et l'on prévoit avantageusement, à cet effet, des trous correspondants pré-percés dans les profilés et les plaques. L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple de réalisation non limitatif, en se référant aux dessins annexés , dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un profilé en "I" connu de l'art antérieur - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une première forme de réalisation de profilé suivant l'invention - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un second mode de réalisation de profilé suivant l'invention - la figure 4 est une vue en plan d'une plaque d'assemblage pour des profilés du type représenté à la figure 3 - la figure 5 est une vue schématique partielle d'une structure de bâtiment réalisée à l'aide de profilés des figures 2 et 3 ; et, - les figures 6a et 6b sont des vues de détail illustrant le mode d'assemblage de profilés du type de la figure 2 et de profilés du type de la figure 3. Le profilé 10, représenté à la figure 1 est bien connu des spécialistes de la conception et du montage de bâtiments à structure métallique. Il comporte essentiellement une âme plane 12 et deux ailes planes 14 et 16, perpendiculaires à l'âme 12 et s'étendant de part et d'autre de cette dernière de manière à conférer à l'ensemble un profil en forme d "I". Ce type de profilé est obtenu par profilage à chaud,ce qui nécessite des installations de production relativement "lourdes", et le profilé obtenu est généralement d'un poids important. En outre, la gamme des métaux et/ou alliages métalliques permettant un tel profilage à chaud est rela-tivement limitée. Le profilé 20, selon l'invention, représenté à la figure 2 est obtenu par profilage à froid d'une bande métallique continue et présente, dans sa forme définitive, une âme 22 ainsi que deux ailes 24 et 26 perpendiculaires à l'âme 22 et s'étendant de part et d'autre de l'âme et reliées à cette dernière par des lignes de pliage.En particulier, il est prévu des voiles de raccordement 28 et 30 entre les ailes 24 et 26 et l'âme 22, chaque voile 28 (30) étant relié d'une part à l'âme 22 par une ligne de pliage 29 (31) suivant un angle obtus, de préférence voisin de 1350, et d'autre part à l'aile correspondante 24 (26) au moyen d'une bande intermédiaire 32 (34) qui s'étend parallèlement à l'âme 22, de telle sorte que l'angle de pliage résultant entre l'aile 24 (26) et le voile 28 (30) est un angle aigü, de préférence voisin de 450. En variante, on pourra prévoir que les ailes 24, 26 soient raccordées directement aux voiles 28,30, en omettant les bandes 32,34. De plus, chaque aile 24 (26) est pourvue à son extrêmité libre d'un rabat 36 (38) auquel elle est reliée par une languette intermédiaire 40 (42) qui s'étend sensiblement parallèlement à l'âme 22, de sorte que le rabat 36 (38) et l'aile 24 (26) font entre eux un angle aigu, de préfé-. rence voisin de 450. Ici encore, on pourra prévoir en variante d'omettre les languettes 40, 42, auquel cas les rabats 36, 38, seront raccordés directement aux ailes 24, 26, par des lignes de pliage. On remarquera que la configuration du profilé confère à ce dernier d'excellentes propriétés de résistance à la flexion et à la torsion, au moins égale à celle d'un profilé standard en "I" comme représenté à la figure 1, tout en étant d'un poids plus faible, et qu'il peut être fabriqué à partir d'une bande métallique continue à l'aide de machines de profilage à froid, particulièrement simples. En outre, on pourra utiliser avantageusement des bandes métalliques déjà pourvues d'un revêtement anti-corrosion, comme par exemple des bandes de tôle d'acier galvanisé ou électro-zingué. Ceci permet d'éviter d'avoir à appliquer sur le profilé une fois terminé un revêtement anti-corrosion comme c'est le cas avec les profilés standards en "I" connus de l'art antérieur. A la figure 3 on a représenté un élément porteur désigné dans son ensemble par la référence 44, particulièrement destiné à la constitution de structures de bâtiments et qui est constitué d'un assemblage de deux profilés 46 et 48 identiques > comme il va être maintenant expliqué. Chacun des profilés 46,48 a sensiblement la forme d'un "U" et présente une même 5Q, 52, flanquée de deux ailes 54, 56, 58, 60, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'âme 50, 52, et du même côté de celle-ci et lui sont raccordées le long de lignes de pliage 55, 57, 59, 61. L'âme 5Q, 52 présente deux nervures de raidissage 62, 64, 66, 68, qui s'étendent dans le sens de sa longueur. Il est bien entendu que ces mervures ont un caractère facultatif et que leur nombre pourra varier en fonction des besoins. Les ailes 54, 56, 58 et 60 sont pourvues de rabats 7Q, 72, 74 et 76 repliés suivant un angle aile, de préférence voisin de 450. Les deux profilés 46 et 48 sont assemblés dos à dos, c'està-dire leurs âmes 50 et 52 étant situées l'une en regard de l'autre, avec interposition d'une plaque d'assemblage 78. Les deux profilés 46 et 48 et la plaque d'assemblage 78 sont assemblés entre eux à l'aide de moyens de fixation qui sont constitués dans l'exemple choisi par des boulons 80 et 82 qui traversent des perçages correspondant ménagés respectivement dans les âmes des deux profilés et dans la plaque d'assemblage. La figure 4 est une vue en plan d'une forme de réalisation de plaque d'assemblage 78. Cette plaque est réalisée en deux parties 84 et 86 qui forment un angle l'une par rapport à l'autre. La première partie 84 est utilisée pour l'assemblage de deux profilés du type des profilés 46 et 48 représentés à la figure- 3, tandis que la seconde partie 86 est utilisée pour 1'assemblage de deux autres profilés similaires, afin de constituer une structure de bâtiment comme schématisé à la figure 5. Cette structure de bâtiment est, par exemple,symétrique par rapport à un axe vertical YY et la partie gauche illustrée à la figure comprend essentiellement un poteau 100 et une poutre 102 constitués l'un et l'autre à l'aide de profilés du type représenté à la figure 3 et réunis à l'aide d'une plaque d'assemblage 104, du type de la plaque représentée à la figure 4. Les lignes de coupe AA et BB produisent des sections identiques à celles de la figure 3. La poutre 102 de la partie gauche et la poutre 106 de la partie droite sont également réunies entre elles à l'aide d'une plaque d'assemblage 108 du type de celle représentée à la figure 4, étant bien entendu que les deux plaques 104 et 108 définissent des angles correspondant aux angles désirés entre le poteau 100 et la poutre 102 d'une part et entre les poutres 102 et 106 d'autre part.De maniere avantageuse, les trous de montage pour les boulons d'assemblage entre les profilés et les plaques sont pré-percés dans les profilés et dans les parties correspondantes des plaques d'assemblage, ces trous étant disposes suivant une ou plusieurs lignes parallèles à l'axe longitudinal des profilés. De manière avantageuse, on prévoiera deux rangées de trous disposés sur des lignes parallèles et équidistantes de l'axe du profilé. Sur la représentation schématique de la figure 5, on a représenté également des profilés 110, 112, 114, 116, du type du profilé décrit à la figure 2 et qui sont disposés perpendiculairement aux poteaux 100 et à la poutre 102, de manière à constituer des lisses pour supporter une toiture 118 ou une façade 120. Les figures 6a et 6b représentent deux variantes du mode de fixation des lisses sur les profilés formant le poteau ou la poutre. Selon la fixation prévue à la figure 6a, le profilé 112 est fixé à l'un des profilés constituant la poutre 102 à l'aide d'une patte 122 conformée de manière à présenter des languettes 124 et 126 et perpendiculaires l'une par rapport à l'autre, la première languette 124 étant fixée sur l'une des ailes des deux profilés constituant la poutre 102, tandis que la seconde languette 126 est fixée sur l'âme du profilé constituant la lisse 112. Dans la variante représentée à la figure 6b, on prévoit une patte de montage 128 comportant une partie allongée 130 qui est maintenue prisonnière entre les deux profilés constituant la poutre 102 et déborde au-delà des ailes des profilés jusqu'au niveau de l'âme du profilé constituant la lisse 110, la patte 128 comportant une extension latérale 132 qui est fixée sur l'âme de ce dernier profilé. Parmi les avantages déjà cités de l1invention, on rappellera tout particulièrement qu'elle permet de réaliser des éléments porteurs métalliques pour structures de bâtiment présentant une section transversale sensiblement en forme de "I" obtenue par profilage a froid d'une bande métallique continue, d'un poids nettement inférieur aux profilés réalisés par profilage à chaud, et pour lesquels on pourra choisir parmi une gamme beaucoup plus étendue de métaux ou d'alliages métalliques. Enfin, on remarquera que l'assemblage des divers éléments d'une structure de bâtiment, c'est-I-dire : poteau, poutre, etc ..., est rendu particulièrement simple grâce à l'uti- lisation de plaques d'assemblages réalisées en deux parties d'un seul tenant définissant entre elles un angle choisi, comme il a été expliqué plus haut en relation avec les figures 4 et 5. REVENDICATIONS 1.- Elément porteur métallique de forme allongée pour structure de bâtiment, présentant en section sensiblement la forme d'un "I", caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un profilé (20) en alliage métallique façonné par profilage à froid, comportant une âme plane (22) et deux ailes (24,26) planes perpendiculaires à l'âme et reliées à cette dernière par des lignes de pliage (29, 31). 2.- Elément porteur métallique de forme allongée selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit profilé comporte des voiles (28,30) de raccordement entre lesdites ailes (24,26) et ladite âme, chaque voile étant relié d'une part à l'âme (22) par une ligne de pliage (29,31) suivant un angle obtus et d'autre partà l'aile (24,26) correspondante par une ligne de pliage suivant un angle aigu. 3.- Elément porteur métallique de forme allongée selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit angle obtus est sensiblement égal à 1350 et ledit angle aigü est sensiblement égal à 450. 4.- Elément porteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites ailes (24,26) s'étendent de part et d'autre du plan de ladite âme (22). 5.- Element porteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits voiles (28,30) s'étendent du même côté de l'âme (22). 6.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit profilé comporte des bandes intermédiaires (32,34) entre lesdits voiles (28,30) et lesdites ailes (24,26), chaque bande s'étendant sensiblement parallèlement à ladite âme (22). 7.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque aile (24,26) est pourvue à son extrémité libre d'un rabat (36,38) qui lui est relié le long d'une ligne de pliage. 8.- Elément porteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit rabat est relié à l'aile suivant un angle aigü. 9.- Elément porteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle aigü est sensiblement égal à 45 . 10.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit profilé comporte des languettes intermédiaires(40042) entre lesdites ailes (24,26) et lesdits rabats (36,38), chaque languette s'étendant sensiblement parallèlement à ladite âme (22). 11.- Elément porteur métallique de forme allongée, pour structure de bâtiment, présentant en section sensiblement la forme d'un "I" caractérisé en ce qu'il est constitué de deux profilés (46,48) en alliage métallique façonnés par profilage à froid et comportant chacun une âme plane (50,52) et deux ailes planes (54,56,58,60) perpendiculaires à l'âme et situées toutes deux du même c8té de l'âme à laquelle elles sont reliées par des lignes de pliage (55,57,59,61) suivant un angle droit, les deux profilés étant assemblés dos à dos, c'est-à-dire leur deux âmes (50,52) sensiblement jointives. 12.- Elément porteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que chaque âme (50,52) comporte au moins une nervure (62,64,66,68) de raidissage sensiblement parallèles aux ailes (54,56,58,60). 13.- Elément porteur selon la revendication 11 ou 12 > caractérisé en ce que chaque aile (54,56,58,60) des deux profilés (46,48) est pourvue à son extrémité libre d'un rabat (70,72,74,76) qui lui est relié le long d'une ligne de pliage. 14.- Elément porteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit rabat est relié à l'aile suivant un angle aigU. 15.- Elément porteur selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit angle aigU est sensiblement égal à 45 . 16.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque d'assemblage (78) des deux âmes (50,52)dos à dos, placée entre les deux âmes, les profilés et la plaque étant solidarisés par des moyens de fixation (80,82). 17.- Elément porteur selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation (80,82) sont des boulons dont les tiges sont introduites dans des trous prévus respecti- vement dans les âmes (50,52) et dans les plaques d'assemblage (78). 18.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que ladite plaque d'assamblage (78) est plane. 19.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que ladite plaque d'assemblage (78) est formée d'une première (84) et d'une seconde (86) parties planes solidaires entre elles et formait un angle a l'une par rapport à l'autre. 20.- Elément porteur selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il est composé d'une première paire (100) de profilés réunis dos à dos avec interposition entre leurs âmes de la première partie de ladite plaque d'assemblage et d'une seconde paire (102) de profilés réunis dos à dos avec interpositon entre leurs âmes de la seconde partie de ladite plaque d'assemblage. 21.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que les trous des profilés sont disposés sur au moins une ligne parallèle à l'axe longitudinal des profilés. 22.- Elément porteur selon l'une quelconque des revendications 17 à 21, caractérisé en ce que les trous de profilés sont disposés sur deux lignes parallèles et équidistantes de l'axe longitudinal des profilés.