Brevet FR2666606A1 — publié le 19920313

MEMOIRE DESCRIPTIF Les poutres en tole mince deformees en forme d' onde par simple formage elastique sont bien connues . Les bords superieurs de ces ondes sont raidies par des profiles qui peuvent soit etre maintenus par des crans si le profile a la forme d1 un tube rainure soit par vis eu soudure .En cas d' emploi en couverture de batiments ces ondes peuvent etre jointives auquel cas les 2 toles sont fixees sur un profile unique dans chaque joint soit separees par un intervale auquel cas il faut prevoir 2 profiles par tole Ce type de poutre a ete perfectionne un introduisant une precontrainte qui comprime le profile et tends la tole a la fabrication L' interet de cette precontrainte est d' une part de diminuer la fleche sous poids propre et d' autre part de retarder le flambement des parties comprimees de la tole qui ne pourra se produire qu'apyres 1' annulation de la tension initiale La diminution des deformations accroit d' une maniere sensible la resistance de ces poutres car au dela d' une certaine fleche il y a rupture brutale par flambement vertical L'inconvenient de cette precontrainte est de provoquer 1' apparition d' une contrainte de compression dans la partie basse de tonde puisque 1' effort de precontrainte applique a la generatrice superieure de l'onde donne un moment negatif L' application d' un effort de soulevement a une telle onde precontrainte va augmenter la contrainte de compression en partie basse de l'onde Or la resistance de 1' onde aux efforts de soulevement est limitee par le risque de cloquage de la partie basse de l'onde L' innovation de la presente invention consiste a supprimer cet inconvenient en utilisant un profil double pour les ondes jointives et quadruple lorsqu'il existe 2 profiles par onde Le premier profil appele profil de precontrainte ( P-D P ) sera constitue de plusieurs tronçonS assembles par manchons coulissants lui permettant de supporter: les efforts de compression par appui des troncons les uns sur les autres mais pas les efforts de traction car le coulissement des manchons annule tout effort de traction Le deuxieme profil sera fixe sur la tole apres mise en precontrainte de la tole en prenant appui uniquement sur le premier profil ( P D P ) Un effort de soulevement applique a l'onde va provoquer le coulissement des manchons et 1' annulation de la precontrainte tandis que les efforts de traction-de la @@ @@@@ generatrice superieure seront repris par le 2 eme profil Ppur les ondes jointives ou trouvera 2 profils par joint et pour les ondes non jointives on trouvera 2 profiles sur chaque rive soit 4 en tout L'application d' un effort descendant va provoquer 1' augmentation de la compression du P D P et 1' apparition d' une compression du 2 eme profil Ils contribueront ainsi tous les deux a la resistance alors que seul le 2eme profil intervient dans la resistance aux efforts ascendants Il est precise que le 2 eme profil a la meme longueur que la tole alors que le profil utilise pour la precontrainte pourra n' etre mis en place que dans les zones ou les efforts de compression risquent de provoquer le cloquage de la partie haute de la poutre Lt un ou Il autre profils pourra etre fixe soit seulement a ses extremites soit en des points repartis sur toute la longueur cette fixation n' etant realisee qu' apres mise en precontrainte de la poutre Les 2 profils qui constituent la membrure superieure de la poutre seront comprimes sous 1' action des charges descendantes et pour eviter leur flambement on pourra soit juxtaposer plusieurs poutres dont les ames feront un angle de 90" pour tenir le profile dans 2 directions soit laisser un intervale entre les poutres successives et prevoir une triangulation dans cet intervale , cette -. triangulation fixee sur les profils constitue une poutre qui evitera le flambement Cette poutre pourra soit etre horizontale soit etre situee dans le prolongement de la tole suivant sa tangente pour augmenter la hauteur donc la resistance de la poutre Pour assurer la transmission des efforts entre 1' ame de la poutre et les profils on pourra utiliser des boulons a haute resistance serrant la tole entre les 2 profiles pour transmettre 1' effort par frottement dont le coefficient pourra etre augmente en interposant une surface rugueuse contre la tole Dans le cas de poutres en forme d' ondes il est utile de reduire le rayon de courbure en partie basse qui conditionne la resistance aux efforts ascendants I1 suffit d' une part d' empecher la tole de tourner dans les profiles sur toute la longueur de la liaison et d' imposera la tole un angle avec la verticale superieur a 1' angle d' equilibre naturel Ces dispositions sont precisees sur le dessin joint qui represente une poutre en forme d' ondes alors que les dispositions precedentes s' appliquent a toute autre forme de poutre La tole en forme d' onde repere (I) constitue 1' ame de la poutre dont les membrures sont constituees par les double profiles repere(2) et (3) .Le repere (6) represente le profil de 1' onde suivante qui sur le dessin est decale en hauteur mais qui pourrait etre au meme niveau que le profil (3) Avec le decalage en hauteur represente le profil (3) est voisin de 1' axe neutre et seul la profil (2)-sera precontraint .La triangulation qui reunit les 2 profils repere (3) et repere (6) est representee sous le repere (4) La figure 4 represente une portion de cette triangulation vue suivant les fleches a,b La figure 2 represente le detail des profiles repere (2) Le repere (7) represente le profil de precontrainte en forme de U coiffe par le 2 eme profil repere (6) ils sont reunis par un boulon a haute resistance repere (8) tandis que la tole repere (I) est repliee localement a 1' interieur du profil repere (7) sur 40 a 50 mm de longueur telle que representee sous le repere (9) .Une portion de corniere repere (10 ) permet de fixer la triangulation repere (5) par le boulon repere (1I) La figure 3 represente une variante des 2 profils repere (2) ou la tole reperde(1) est serree entre une corniere repere(12) et le profil de precontrainte repere (13) par le boulon repere (14) Le repere (22) represente la matiere rugueuse interposee entre la tole et le 2 eme profil pour augmenter le coefficient de frottement elle pourra etre par exemple une toile emeri ou un genre metal deploye Les figures 2 et 3 sont dessinees avec un angle de 900 entre la tole et la triangulation cet angle est fixe car ni la tole ni la triangulation ne peuvent tourner par rapport aux profils .Il en resulte que la tole dont la forme d' equilibre normal est representee en pointille sur la figure 1 sera deformee avec une contre courbure representee sous le repere (15b) ce qui va reduire le rayon de courbure de la partie basse de la tole cette partie de tole pourra aussi etre rectiligne La figure 5 represente le procede de montage de plusieurs poutres-juxtaposees en utilisant une gabarit de montage repere(15) tous les 5 a 6 metres et tenu en porte a faux sur les ondes deja posees En rive du batiment a une extremite des poutres on met en place sur ces gabarits 2 profiles repere (17) et (18) qui servent a derouler une longueur de 5 a 6 m de tole . On met alors en place les profils repere (2) et (3) .Le profil repere (3) est serre definitivement alors que le boulon du profile repere (2) ne sera serre qu' apres precontrainte Apres cette pose le deroulage de la tole continue et les profils sont poses a l' avancement Apres tirage complet de la tole on met en place la triangulation ce qui est facilite par une defor mation de 1' onde precedente pour obtenir une tangente verticale en reduisant la valeur de la corde et en mettant en place des entretoises provisoires repere (19 ) Il-faut alors demonter le crochet repere (16) et tirer le gabarit en arriere a 1' aide du treuilrepere (20 ) pour former tonde comme represente sur--la figure 6 On pose alors 1' entretoise provisoire repere(21 ) et on ripe la gabarit pour la tole suivante A noter que les gabarits peuvent etre remplaces par une poutre reposant sur les murs porteurs du batiment Tous ces dessins ne sont donnes qu'a titre d' exemple La forme des profiles serrant la yole peut entre quelconque Le profile de precontrainte peut etre independant du,2 eme profil la triangulation peut avoir une orientation quelconque entre la position horizontale et verticale , elle peut etre prevue d' un seul cote ou des 2 cotes symetriquement et meme etre supprimee si l' angle des toles est voisin de 90 REVENDICATIONS REVENDICATION 1 Poutre droite dont la membrure comprimee est caracterisee par le fait qu' elle comporte 2 profiles distincts (6) et (7) dont 1' un (7)permet de mettre en traction la tole constituant 1' ame de la poutre dans les zones ou cette tole risque de subir des cloquages de compression lorsque la poutre est mise en charge : ce profile (7) sera fixe aux 2 extremites de ces zones apres avoir tendu la tole de 1' ame il- sera lui meme comprime et pourra comporter des manchons d' assemblage coulissants Le 2 eme profile (6) sera fixe apres la mise en tension de la tole de l' ame soit a ses 2 extremites seulement soit en des points repartis sur toute la longueur de la poutre REVENDICATION 2 Poutre selon la revendication 1 caracterisésken ce que les efforts des profiles sont transmis a la tole de 1' ame par simple frottement, dans ce but la tole est disposee entre les 2 profiles (6) et (7) qui sont serres l'un contre l' autre par un boulon a haute resistance (8), au droit de ce boulon la tole est pliee a90 sur 4 a 5 cm pour permettre le passage du boulon sans percer la tole et pour permettre le glissement dans la mise en tension : une surface rugueuse (22) permettra d augmenter le coefficient de frottement entre les profiles et la tole REVENDICATION 3 Poutre selon 1' une des revendications precedentes caracterisee en ce que la forme d' equilibre naturel de la toleest modifiE;;en profitant de l' encastrement de la tole dans les profiles (6) et (7) pour imposer a la partie haute de la tole une forme rectiligne ou concave ( 15 b ) REVENDICATION i Poutre selon revendications precedentes caracterisek en ce que en cas d' utilisation de poutres juxtaposees la laiason entre elles est realisee par une triangulation (4) disposee soit dans un plan horizontal ou oblique ou dans le plan tangent a la tole d' un seul cote ou des 2 cotes dans le premier cas la mise en tension de la tole avec le profile (7) nTest necessaire que pour le profile superieur REVENDICATION 5 Procede de mqntage des poutres conformes a 1' une des revendications precedentes caracterise par l' emploi de gabarits ( 15 ) fixes en porte a faux sur les poutres deja mises en place permettant de derouler la tole(23) ces gabarits sont completes a une extremite du batiment par des profiles (17) et UiaÙpportant la tole pendant la mise en place des profiles de rive (2) et (3) la tole n' etant ensuite supportee que parces profiles au fur et a mesure du deroulage La mise en forme de la tole apres deroulage se fera par deplacement en arriere du gabarit : CE gabarit pourra etre remplace par une poutre se deplacant sur les murs porteurs -du batiment